JP5791620B2 - 通信システム - Google Patents

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Description

本発明は、複数の通信端末装置と基地局装置との間で無線通信を実施する通信システムに関する。
第３世代と呼ばれる通信方式のうち、Ｗ−ＣＤＭＡ（Wideband Code division Multiple Access）方式が２００１年から日本で商用サービスが開始されている。また、下りリンク（個別データチャネル、個別制御チャネル）にパケット伝送用のチャネル（High Speed-Downlink Shared Channel：ＨＳ−ＤＳＣＨ）を追加することにより、下りリンクを用いたデータ送信の更なる高速化を実現するＨＳＤＰＡ（High Speed Downlink Packet Access）のサービスが開始されている。さらに、上り方向のデータ送信をより高速化するため、ＨＳＵＰＡ（High Speed Uplink Packet Access）方式についてもサービスが開始されている。Ｗ−ＣＤＭＡは、移動体通信システムの規格化団体である３ＧＰＰ（3rd Generation Partnership Project）により定められた通信方式であり、リリース８版の規格書がとりまとめられている。
また、３ＧＰＰにおいて、Ｗ−ＣＤＭＡとは別の通信方式として、無線区間についてはロングタームエボリューション（Long Term Evolution：ＬＴＥ）、コアネットワーク（単にネットワークとも称する）を含めたシステム全体構成については、システムアーキテクチャエボリューション（System Architecture Evolution：ＳＡＥ）と称される新たな通信方式が検討されている。この通信方式は３．９Ｇ（3.9 Generation）システムとも呼ばれる。
ＬＴＥでは、アクセス方式、無線のチャネル構成やプロトコルが、現在のＷ−ＣＤＭＡ（ＨＳＤＰＡ／ＨＳＵＰＡ）とは全く異なるものになる。例えば、アクセス方式は、Ｗ−ＣＤＭＡが符号分割多元接続（Code Division Multiple Access）を用いているのに対して、ＬＴＥは下り方向はＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）、上り方向はＳＣ−ＦＤＭＡ（Single Career Frequency Division Multiple Access）を用いる。また、帯域幅は、Ｗ−ＣＤＭＡが５ＭＨｚであるのに対し、ＬＴＥでは１．４ＭＨｚ，３ＭＨｚ，５ＭＨｚ，１０ＭＨｚ，１５ＭＨｚ，２０ＭＨｚの中で基地局毎に選択可能となっている。また、ＬＴＥでは、Ｗ−ＣＤＭＡのように回線交換を含まず、パケット通信方式のみになる。
ＬＴＥは、Ｗ−ＣＤＭＡのコアネットワーク（General Packet Radio Service：ＧＰＲＳ）とは異なる新たなコアネットワークを用いて通信システムが構成されるため、Ｗ−ＣＤＭＡ網とは別の独立した無線アクセス網として定義される。したがって、Ｗ−ＣＤＭＡの通信システムと区別するため、ＬＴＥの通信システムでは、移動端末（User Equipment：ＵＥ）と通信を行う基地局（Base station）はｅＮＢ（E-UTRAN NodeB）と称され、複数の基地局と制御データやユーザデータのやり取りを行う基地局制御装置（Radio Network Controller）は、ＥＰＣ（Evolved Packet Core）またはａＧＷ（Access Gateway）と称される。このＬＴＥの通信システムでは、ユニキャスト（Unicast）サービスとＥ-ＭＢＭＳサービス（Evolved Multimedia Broadcast Multicast Service）とが提供される。Ｅ−ＭＢＭＳサービスとは、放送型マルチメディアサービスであり、単にＭＢＭＳと称される場合もある。複数の移動端末に対してニュースや天気予報、モバイル放送などの大容量放送コンテンツが送信される。これを１対多（Point to Multipoint）サービスともいう。
３ＧＰＰでの、ＬＴＥシステムにおける全体的なアーキテクチャ（Architecture）に関する現在の決定事項が、非特許文献１（４．６．１章）に記載されている。全体的なアーキテクチャについて図１を用いて説明する。図１は、ＬＴＥ方式の通信システムの構成を示す説明図である。図１において、移動端末１０１に対する制御プロトコル、例えばＲＲＣ（Radio Resource Control）と、ユーザプレイン、例えばＰＤＣＰ（Packet Data Convergence Protocol）、ＲＬＣ（Radio Link Control）、ＭＡＣ（Medium Access Control）、ＰＨＹ（Physical layer）とが基地局１０２で終端するならば、Ｅ−ＵＴＲＡＮ（Evolved Universal Terrestrial Radio Access）は１つあるいは複数の基地局１０２によって構成される。
基地局１０２は、ＭＭＥ（Mobility Management Entity）１０３から通知されるページング信号（Paging Signaling、ページングメッセージ（paging messages）とも称される）のスケジューリング（Scheduling）および送信を行う。基地局１０２は、Ｘ２インタフェースにより、互いに接続される。また基地局１０２は、Ｓ１インタフェースによりＥＰＣ（Evolved Packet Core）に接続される。より明確には、基地局１０２は、Ｓ１＿ＭＭＥインタフェースによりＭＭＥ（Mobility Management Entity）１０３に接続され、Ｓ１＿ＵインタフェースによりＳ−ＧＷ（Serving Gateway）１０４に接続される。
ＭＭＥ１０３は、複数あるいは単数の基地局１０２へのページング信号の分配を行う。また、ＭＭＥ１０３は、待受け状態（Idle State）のモビリティ制御（Mobility control）を行う。ＭＭＥ１０３は、移動端末が待ち受け状態およびアクティブ状態（Active State）の際に、トラッキングエリア（Tracking Area）リストの管理を行う。
Ｓ−ＧＷ１０４は、ひとつまたは複数の基地局１０２とユーザデータの送受信を行う。Ｓ−ＧＷ１０４は、基地局間のハンドオーバの際、ローカルな移動性のアンカーポイント（Mobility Anchor Point）となる。ＥＰＣには、さらにＰ−ＧＷ（PDN Gateway）が存在し、ユーザ毎のパケットフィルタリングやＵＥ−ＩＤアドレスの割当などを行う。
移動端末１０１と基地局１０２との間の制御プロトコルＲＲＣは、報知（Broadcast）、ページング（paging）、ＲＲＣ接続マネージメント（RRC connection management）などを行う。ＲＲＣにおける基地局と移動端末の状態として、ＲＲＣ＿ＩＤＬＥ、ＲＲＣ＿ＣＯＮＮＥＣＴＥＤがある。ＲＲＣ＿ＩＤＬＥでは、ＰＬＭＮ（Public Land Mobile Network）選択、システム情報（System Information：ＳＩ）の報知、ページング（paging）、セル再選択（cell reselection）、モビリティ等が行われる。ＲＲＣ＿ＣＯＮＮＥＣＴＥＤでは、移動端末はＲＲＣ接続（connection）を有し、ネットワークとのデータの送受信を行うことができ、また、ハンドオーバ（Handover：ＨＯ）、隣接セル（Neighbour cell）のメジャメント等が行われる。
非特許文献１（５章）に記載される３ＧＰＰでの、ＬＴＥシステムにおけるフレーム構成に関する現在の決定事項について、図２を用いて説明する。図２は、ＬＴＥ方式の通信システムで使用される無線フレームの構成を示す説明図である。図２において、１つの無線フレーム（Radio frame）は１０ｍｓである。無線フレームは１０個の等しい大きさのサブフレーム（Sub-frame）に分割される。サブフレームは、２個の等しい大きさのスロット（slot）に分割される。無線フレーム毎に１番目と６番目のサブフレームに下り同期信号（Downlink Synchronization Signal：ＳＳ）が含まれる。同期信号には、第一同期信号（Primary Synchronization Signal：Ｐ−ＳＳ）と、第二同期信号（Secondary Synchronization Signal：Ｓ−ＳＳ）とがある。
サブフレーム単位にてＭＢＳＦＮ（Multimedia Broadcast multicast service Single Frequency Network）用とＭＢＳＦＮ以外のチャネルの多重が行われる。ＭＢＳＦＮ送信(MBSFN Transmission)とは、同時に複数のセルから同じ波形の送信により実現される同時放送送信技術(simulcast transmission technique)である。ＭＢＳＦＮ領域（MBSFN Area）の複数のセルからのＭＢＳＦＮ送信は、移動端末によって１つの送信であると見える。ＭＢＳＦＮとは、このようなＭＢＳＦＮ送信をサポートするネットワークである。以降、ＭＢＳＦＮ送信用のサブフレームをＭＢＳＦＮサブフレーム（MBSFN sub-frame）と称する。
非特許文献２に、ＭＢＳＦＮサブフレームの割り当て時のシグナリング例が記載されている。図３は、ＭＢＳＦＮフレームの構成を示す説明図である。図３において、ＭＢＳＦＮフレーム（MBSFN frame）毎にＭＢＳＦＮサブフレームが割り当てられる。ＭＢＳＦＮフレームは、割当周期（radio Frame Allocation Period）にて繰り返される。ＭＢＳＦＮサブフレームは、割当周期と割当オフセット（radio Frame Allocation Offset）によって定義された無線フレームにてＭＢＳＦＮのために割り当てられるサブフレームであり、マルチメディアデータを伝送するためのサブフレームである。以下の式（１）を満たす無線フレームが、ＭＢＳＦＮサブフレームを含む無線フレームである。
ＳＦＮ ｍｏｄ radioFrameAllocationPeriod＝radioFrameAllocationOffset …（１）
ＭＢＳＦＮサブフレームの割当は６ビットにて行われる。１番左のビットは、サブフレーム２番目（＃１）のＭＢＳＦＮ割当を定義する。２番目のビットはサブフレーム３番目（＃２）、３番目のビットはサブフレーム４番目（＃３）、４番目のビットはサブフレーム７番目（＃６）、５番目のビットはサブフレーム８番目（＃７）、６番目のビットはサブフレーム９番目（＃８）のＭＢＳＦＮ割当を定義する。該ビットが「１」を示す場合、対応するサブフレームがＭＢＳＦＮのために割当てられることを示す。
３ＧＰＰでの、ＬＴＥシステムにおけるチャネル構成に関する現在の決定事項が、非特許文献１（５章）に記載されている。ＣＳＧセル（Closed Subscriber Group cell）においてもｎｏｎ−ＣＳＧセルと同じチャネル構成が用いられると想定されている。物理チャネル（Physical channel）について、図４を用いて説明する。図４は、ＬＴＥ方式の通信システムで使用される物理チャネルを説明する説明図である。
図４において、物理報知チャネル（Physical Broadcast channel：ＰＢＣＨ）４０１は、基地局１０２から移動端末１０１へ送信される下りチャネルである。ＢＣＨトランスポートブロック（transport block）は、４０ｍｓ間隔中の４個のサブフレームにマッピングされる。４０ｍｓタイミングの明白なシグナリングはない。物理制御チャネルフォーマットインジケータチャネル（Physical Control Format Indicator Channel：ＰＣＦＩＣＨ）４０２は、基地局１０２から移動端末１０１へ送信される。ＰＣＦＩＣＨは、ＰＤＣＣＨｓのために用いるＯＦＤＭシンボルの数について基地局１０２から移動端末１０１へ通知する。ＰＣＦＩＣＨは、サブフレーム毎に送信される。
物理下り制御チャネル（Physical Downlink Control Channel：ＰＤＣＣＨ）４０３は、基地局１０２から移動端末１０１へ送信される下りチャネルである。ＰＤＣＣＨは、リソース割り当て（allocation）、ＤＬ−ＳＣＨ（後述の図５に示されるトランスポートチャネルの１つである下り共有チャネル）に関するＨＡＲＱ（Hybrid Automatic Repeat reQuest）情報、ＰＣＨ（図５に示されるトランスポートチャネルの１つであるページングチャネル）を通知する。ＰＤＣＣＨは、上りスケジューリンググラント（Uplink Scheduling Grant）を運ぶ。ＰＤＣＣＨは、上り送信に対する応答信号であるＡｃｋ（Acknowledgement）／Ｎａｃｋ（Negative Acknowledgement）を運ぶ。ＰＤＣＣＨは、Ｌ１／Ｌ２制御信号とも呼ばれる。
物理下り共有チャネル（Physical Downlink Shared Channel：ＰＤＳＣＨ）４０４は、基地局１０２から移動端末１０１へ送信される下りチャネルである。ＰＤＳＣＨは、トランスポートチャネルであるＤＬ−ＳＣＨ（下り共有チャネル）やトランスポートチャネルであるＰＣＨがマッピングされている。物理マルチキャストチャネル（Physical Multicast Channel：ＰＭＣＨ）４０５は、基地局１０２から移動端末１０１へ送信される下りチャネルである。ＰＭＣＨは、トランスポートチャネルであるＭＣＨ（マルチキャストチャネル）がマッピングされている。
物理上り制御チャネル（Physical Uplink Control Channel：ＰＵＣＣＨ）４０６は、移動端末１０１から基地局１０２へ送信される上りチャネルである。ＰＵＣＣＨは、下り送信に対する応答信号（response）であるＡｃｋ／Ｎａｃｋを運ぶ。ＰＵＣＣＨは、ＣＱＩ（Channel Quality Indicator）レポートを運ぶ。ＣＱＩとは、受信したデータの品質、もしくは通信路品質を示す品質情報である。またＰＵＣＣＨは、スケジューリングリクエスト（Scheduling Request：ＳＲ）を運ぶ。物理上り共有チャネル（Physical Uplink Shared Channel：ＰＵＳＣＨ）４０７は、移動端末１０１から基地局１０２へ送信される上りチャネルである。ＰＵＳＣＨは、ＵＬ−ＳＣＨ（図５に示されるトランスポートチャネルの１つである上り共有チャネル）がマッピングされている。
物理ＨＡＲＱインジケータチャネル（Physical Hybrid ARQ Indicator Channel：ＰＨＩＣＨ）４０８は、基地局１０２から移動端末１０１へ送信される下りチャネルである。ＰＨＩＣＨは、上り送信に対する応答であるＡｃｋ／Ｎａｃｋを運ぶ。物理ランダムアクセスチャネル（Physical Random Access Channel：ＰＲＡＣＨ）４０９は、移動端末１０１から基地局１０２へ送信される上りチャネルである。ＰＲＡＣＨは、ランダムアクセスプリアンブル（random access preamble）を運ぶ。
下りリファレンスシグナル（Reference signal）は、移動体通信システムとして既知のシンボルである。移動端末の物理レイヤの測定として、リファレンスシンボルの受信電力（Reference Symbol Received Power：ＲＳＲＰ）がある。
非特許文献１（５章）に記載されるトランスポートチャネル（Transport channel）について、図５を用いて説明する。図５は、ＬＴＥ方式の通信システムで使用されるトランスポートチャネルを説明する説明図である。図５（Ａ）には、下りトランスポートチャネルと下り物理チャネルとの間のマッピングを示す。図５（Ｂ）には、上りトランスポートチャネルと上り物理チャネルとの間のマッピングを示す。
下りトランスポートチャネルについて報知チャネル（Broadcast Channel：ＢＣＨ）は、その基地局（セル）のカバレッジ全体に報知される。ＢＣＨは、物理報知チャネル（ＰＢＣＨ）にマッピングされる。
下り共有チャネル（Downlink Shared Channel：ＤＬ−ＳＣＨ）には、ＨＡＲＱ（Hybrid ARQ）による再送制御が適用される。ＤＬ−ＳＣＨは、基地局（セル）のカバレッジ全体への報知が可能である。ＤＬ−ＳＣＨは、ダイナミックあるいは準静的（Semi-static）なリソース割り当てをサポートする。準静的なリソース割り当ては、パーシステントスケジューリング（Persistent Scheduling）とも言われる。ＤＬ−ＳＣＨは、移動端末の低消費電力化のために移動端末のＤＲＸ（Discontinuous reception）をサポートする。ＤＬ−ＳＣＨは、物理下り共有チャネル（ＰＤＳＣＨ）へマッピングされる。
ページングチャネル（Paging Channel：ＰＣＨ）は、移動端末の低消費電力を可能とするために移動端末のＤＲＸをサポートする。ＰＣＨは、基地局（セル）のカバレッジ全体への報知が要求される。ＰＣＨは、動的にトラフィックに利用できる物理下り共有チャネル（ＰＤＳＣＨ）のような物理リソース、あるいは他の制御チャネルの物理下り制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）のような物理リソースへマッピングされる。
マルチキャストチャネル（Multicast Channel：ＭＣＨ）は、基地局（セル）のカバレッジ全体への報知に使用される。ＭＣＨは、マルチセル送信におけるＭＢＭＳサービス（ＭＴＣＨとＭＣＣＨ）のＳＦＮ合成をサポートする。ＭＣＨは、準静的なリソース割り当てをサポートする。ＭＣＨは、ＰＭＣＨへマッピングされる。
上り共有チャネル（Uplink Shared Channel：ＵＬ−ＳＣＨ）には、ＨＡＲＱ（Hybrid ARQ）による再送制御が適用される。ＵＬ−ＳＣＨは、ダイナミックあるいは準静的（Semi-static）なリソース割り当てをサポートする。ＵＬ−ＳＣＨは、物理上り共有チャネル（ＰＵＳＣＨ）へマッピングされる。
図５（Ｂ）に示されるランダムアクセスチャネル（Random Access Channel：ＲＡＣＨ）は、制御情報に限られている。ＲＡＣＨは、衝突のリスクがある。ＲＡＣＨは、物理ランダムアクセスチャネル（ＰＲＡＣＨ）へマッピングされる。
ＨＡＲＱについて説明する。ＨＡＲＱとは、自動再送（Automatic Repeat reQuest：ＡＲＱ）と誤り訂正（Forward Error Correction）との組み合わせにより、伝送路の通信品質を向上させる技術である。通信品質が変化する伝送路に対しても、再送により誤り訂正が有効に機能するという利点がある。特に、再送にあたって初送の受信結果と再送の受信結果との合成をすることで、更なる品質向上を得ることも可能である。
再送の方法の一例を説明する。受信側にて、受信データが正しくデコードできなかった場合、換言すればＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check）エラーが発生した場合（ＣＲＣ＝ＮＧ）、受信側から送信側へ「Ｎａｃｋ」を送信する。「Ｎａｃｋ」を受信した送信側は、データを再送する。受信側にて、受信データが正しくデコードできた場合、換言すればＣＲＣエラーが発生しない場合（ＣＲＣ＝ＯＫ）、受信側から送信側へ「Ａｃｋ」を送信する。「Ａｃｋ」を受信した送信側は次のデータを送信する。
ＨＡＲＱ方式の一例として、チェースコンバイニング（Chase Combining）がある。チェースコンバイニングとは、初送と再送に同じデータ系列を送信するもので、再送において初送のデータ系列と再送のデータ系列との合成を行うことで、利得を向上させる方式である。これは、初送データに誤りがあったとしても、部分的に正確なものも含まれており、正確な部分の初送データと再送データとを合成することで、より高精度にデータを送信できるという考え方に基づいている。また、ＨＡＲＱ方式の別の例として、ＩＲ（Incremental Redundancy）がある。ＩＲとは、冗長度を増加させるものであり、再送においてパリティビットを送信することで、初送と組み合わせて冗長度を増加させ、誤り訂正機能により品質を向上させるものである。
非特許文献１（６章）に記載される論理チャネル（ロジカルチャネル： Logical channel）について、図６を用いて説明する。図６は、ＬＴＥ方式の通信システムで使用される論理チャネルを説明する説明図である。図６（Ａ）には、下りロジカルチャネルと下りトランスポートチャネルとの間のマッピングを示す。図６（Ｂ）には、上りロジカルチャネルと上りトランスポートチャネルとの間のマッピングを示す。
報知制御チャネル（Broadcast Control Channel：ＢＣＣＨ）は、報知システム制御情報のための下りチャネルである。論理チャネルであるＢＣＣＨは、トランスポートチャネルである報知チャネル（ＢＣＨ）、あるいは下り共有チャネル（ＤＬ−ＳＣＨ）へマッピングされる。
ページング制御チャネル（Paging Control Channel：ＰＣＣＨ）は、ページング信号を送信するための下りチャネルである。ＰＣＣＨは、移動端末のセルロケーションをネットワークが知らない場合に用いられる。論理チャネルであるＰＣＣＨは、トランスポートチャネルであるページングチャネル（ＰＣＨ）へマッピングされる。
共有制御チャネル（Common Control Channel：ＣＣＣＨ）は、移動端末と基地局との間の送信制御情報のためのチャネルである。ＣＣＣＨは、移動端末がネットワークとの間でＲＲＣ接続（connection）を持っていない場合に用いられる。下り方向では、ＣＣＣＨは、トランスポートチャネルである下り共有チャネル（ＤＬ−ＳＣＨ）へマッピングされる。上り方向では、ＣＣＣＨは、トランスポートチャネルである上り共有チャネル（ＵＬ−ＳＣＨ）へマッピングされる。
マルチキャスト制御チャネル（Multicast Control Channel：ＭＣＣＨ）は、１対多の送信のための下りチャネルである。ネットワークから移動端末への１つあるいはいくつかのＭＴＣＨ用のＭＢＭＳ制御情報の送信のために用いられるチャネルである。ＭＣＣＨは、ＭＢＭＳ受信中の移動端末のみに用いられるチャネルである。ＭＣＣＨは、トランスポートチャネルである下り共有チャネル（ＤＬ−ＳＣＨ）あるいはマルチキャストチャネル（ＭＣＨ）へマッピングされる。
個別制御チャネル（Dedicated Control Channel：ＤＣＣＨ）は、移動端末とネットワークとの間の個別制御情報を送信するチャネルである。ＤＣＣＨは、上りでは上り共有チャネル（ＵＬ−ＳＣＨ）へマッピングされ、下りでは下り共有チャネル（ＤＬ−ＳＣＨ）にマッピングされる。
個別トラフィックチャネル（Dedicated Traffic Channel：ＤＴＣＨ）は、ユーザ情報の送信のための個別移動端末への１対１通信のチャネルである。ＤＴＣＨは、上りおよび下りともに存在する。ＤＴＣＨは、上りでは上り共有チャネル（ＵＬ−ＳＣＨ）へマッピングされ、下りでは下り共有チャネル（ＤＬ−ＳＣＨ）へマッピングされる。
マルチキャストトラフィックチャネル（Multicast Traffic channel：ＭＴＣＨ）は、ネットワークから移動端末へのトラフィックデータ送信のための下りチャネルである。ＭＴＣＨは、ＭＢＭＳ受信中の移動端末のみに用いられるチャネルである。ＭＴＣＨは、下り共有チャネル（ＤＬ−ＳＣＨ）あるいはマルチキャストチャネル（ＭＣＨ）へマッピングされる。
ＧＣＩとは、グローバルセル識別子（Global Cell Identity）のことである。ＬＴＥおよびＵＭＴＳ（Universal Mobile Telecommunication System）において、ＣＳＧセル（Closed Subscriber Group cell）が導入される。ＣＳＧについて以下に説明する（非特許文献３ ３．１章参照）。ＣＳＧ（Closed Subscriber Group）とは、利用可能な加入者をオペレータが特定しているセルである（特定加入者用セル）。
特定された加入者は、ＰＬＭＮ（Public Land Mobile Network）の１つ以上のＥ-ＵＴＲＡＮセルにアクセスすることが許可される。特定された加入者がアクセスを許可されている１つ以上のＥ−ＵＴＲＡＮセルを「ＣＳＧ ｃｅｌｌ（ｓ）」と呼ぶ。ただし、ＰＬＭＮにはアクセス制限がある。ＣＳＧセルとは、固有のＣＳＧアイデンティティ（CSG identity：ＣＳＧ ＩＤ；ＣＳＧ−ＩＤ）を報知するＰＬＭＮの一部である。予め利用登録し、許可された加入者グループのメンバーは、アクセス許可情報であるところのＣＳＧ−ＩＤを用いてＣＳＧセルにアクセスする。
ＣＳＧ−ＩＤは、ＣＳＧセルまたはセルによって報知される。移動体通信システムにＣＳＧ−ＩＤは複数存在する。そして、ＣＳＧ−ＩＤは、ＣＳＧ関連のメンバーのアクセスを容易にするために、移動端末（ＵＥ）によって使用される。
移動端末の位置追跡は、１つ以上のセルからなる区域を単位に行われる。位置追跡は、待受け状態であっても移動端末の位置を追跡し、呼び出す（移動端末が着呼する）ことを可能にするためである。この移動端末の位置追跡のための区域をトラッキングエリアと呼ぶ。
ＣＳＧホワイトリスト（CSG White List）とは、加入者が属するＣＳＧセルのすべてのＣＳＧ ＩＤが記録されている、ＵＳＩＭ（Universal Subscriber Identity Module）に格納されたリストである。ＣＳＧホワイトリストは、許可ＣＳＧリスト（Allowed CSG ID List）と呼ばれることもある。
「適切なセル」（Suitable cell）について以下に説明する（非特許文献３ ４．３章参照）。「適切なセル」（Suitable cell）とは、ＵＥが通常（normal）サービスを受けるためにキャンプオン（Camp ON）するセルである。そのようなセルは、以下の（１），（２）の条件を満たすものとする。
（１）セルは、選択されたＰＬＭＮもしくは登録されたＰＬＭＮ、または「Ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ ＰＬＭＮリスト」のＰＬＭＮの一部であること。
（２）ＮＡＳ（Non-Access Stratum）によって提供された最新情報にて、さらに以下の（ａ）〜（ｄ）の条件を満たすこと
（ａ）そのセルが禁じられた（barred）セルでないこと
（ｂ）そのセルが「ローミングのための禁止されたＬＡｓ」リストの一部ではなく、少なくとも１つのトラッキングエリア（Tracking Area：ＴＡ）の一部であること。その場合、そのセルは前記（１）を満たす必要がある
（ｃ）そのセルが、セル選択評価基準を満たしていること
（ｄ）そのセルが、ＣＳＧセルとしてシステム情報（System Information：ＳＩ）によって特定されたセルに関しては、ＣＳＧ−ＩＤはＵＥの「ＣＳＧホワイトリスト」（CSG WhiteList）の一部であること（ＵＥのCSG WhiteList中に含まれること）。
「アクセプタブルセル」（Acceptable cell）について以下に説明する（非特許文献３ ４．３章参照）。これは、ＵＥが限られたサービス（緊急通報）を受けるためにキャンプオンするセルである。そのようなセルは、以下のすべての要件を充足するものとする。つまり、Ｅ−ＵＴＲＡＮネットワークで緊急通報を開始するための最小のセットの要件を以下に示す。（１）そのセルが禁じられた（barred）セルでないこと。（２）そのセルが、セル選択評価基準を満たしていること。
セルにキャンプオン（camp on）するとは、ＵＥがセル選択／再選択（cell selection/reselection）処理を完了し、ＵＥがシステム情報とページング情報をモニタするセルを選択した状態である。
３ＧＰＰにおいて、Ｈｏｍｅ−ＮｏｄｅＢ（Ｈｏｍｅ−ＮＢ；ＨＮＢ）、Ｈｏｍｅ−ｅＮｏｄｅＢ（Ｈｏｍｅ−ｅＮＢ；ＨｅＮＢ）と称される基地局が検討されている。ＵＴＲＡＮにおけるＨＮＢ、またはＥ-ＵＴＲＡＮにおけるＨｅＮＢは、例えば家庭、法人、商業用のアクセスサービス向けの基地局である。非特許文献４には、ＨｅＮＢおよびＨＮＢへのアクセスの３つの異なるモードが開示されている。具体的には、オープンアクセスモード（Open access mode）と、クローズドアクセスモード（Closed access mode）と、ハイブリッドアクセスモード（Hybrid access mode）である。
各々のモードは、以下のような特徴を有する。オープンアクセスモードでは、ＨｅＮＢやＨＮＢは通常のオペレータのノーマルセルとして操作される。クローズドアクセスモードでは、ＨｅＮＢやＨＮＢがＣＳＧセルとして操作される。これはＣＳＧメンバーのみアクセス可能なＣＳＧセルである。ハイブリッドアクセスモードでは、非ＣＳＧメンバーも同時にアクセス許可されているＣＳＧセルである。ハイブリッドアクセスモードのセル（ハイブリッドセルとも称する）は、言い換えれば、オープンアクセスモードとクローズドアクセスモードの両方をサポートするセルである。
３ＧＰＰでは、全ＰＣＩ（Physical Cell Identity）を、ＣＳＧセル用とｎｏｎ−ＣＳＧセル用とに分割（ＰＣＩスプリットと称する）することが議論されている（非特許文献５参照）。またＰＣＩスプリット情報は、システム情報にて基地局から傘下の移動端末に対して報知されることが議論されている。ＰＣＩスプリットを用いた移動端末の基本動作を開示する。ＰＣＩスプリット情報を有していない移動端末は、全ＰＣＩを用いて（例えば５０４コード全てを用いて）セルサーチを行う必要がある。これに対して、ＰＣＩスプリット情報を有する移動端末は、当該ＰＣＩスプリット情報を用いてセルサーチを行うことが可能である。
また３ＧＰＰでは、リリース１０として、ロングタームエボリューションアドヴァンスド（Long Term Evolution Advanced：ＬＴＥ−Ａ）の規格策定が進められている（非特許文献６、非特許文献７参照）。
ＬＴＥ−Ａシステムでは、高い通信速度、セルエッジでの高いスループット、新たなカバレッジエリアなどを得るために、リレー（Relay：リレーノード（ＲＮ））をサポートすることが検討されている。リレーノードは、ドナーセル（Donor cell；Donor eNB；ＤｅＮＢ）を介して無線アクセスネットワークに無線で接続される。ドナーセルの範囲内で、ネットワーク（Network：ＮＷ）からリレーへのリンクは、ネットワークからＵＥへのリンクと同じ周波数バンドを共用する。この場合、リリース８のＵＥも該ドナーセルに接続することを可能とする。ドナーセルとリレーノードとの間のリンクをバックホールリンク（backhaul link）と称し、リレーノードとＵＥとの間のリンクをアクセスリンク（access link）と称す。
３ＧＰＰでは、通常のｅＮＢ（マクロセル）だけでなく、ピコｅＮＢ（ピコセル（pico cell））、ＨｅＮＢ／ＨＮＢ／ＣＳＧセル、ホットゾーンセル用のノード、リレーノード、リモートラジオヘッド（Remote Radio Head：ＲＲＨ）などのいわゆるローカルノードが検討されている。
３ＧＰＰにおいて、マシンタイプコミュニケーション（Machine Type Communication：ＭＴＣ）技術の検討が進められている（非特許文献８および９参照）。ＭＴＣは、従来の人対人（Human to Human：Ｈ２Ｈ）の通信と異なり、機械対機械（Machine to Machine：Ｍ２Ｍ）の通信である。すなわち、ＭＴＣでは、ヒューマンインタラクション（Human Interaction）、つまり人と人とのやり取りを必要としない。ＭＴＣ技術を用いたサービス（以下「ＭＴＣサービス」という）の応用例として、ガス、電力、水道などの検針（Metering）や、輸送管理および発注管理（Tracking&Tracing）などがある。ＭＴＣサービスの特徴として、ＭＴＣ用のデバイス（MTC Device：ＭＴＣＤ）の数が膨大であることがある。一例として、１つのセルの傘下に３万台以上のＭＴＣＤが存在することが想定されている。非特許文献８に、ＭＴＣの３ＧＰＰにおける規格が示されている。
ＭＴＣサービスでは、多数のＭＴＣＤから、あるいは多数のＭＴＣＤへ同時にデータを通信する状況が生じる。従来の通信方式では、Ｈ２Ｈ通信に最適化されているので、多数のＭＴＣＤが同時にデータを通信する状況に対する対策が、為されていない。このため、多数のＭＴＣＤから、あるいは多数のＭＴＣＤへ同時にデータを通信する状況では、無線ネットワークおよびコアネットワークにおいて、混雑状態が生じて、過負荷状態になってしまうという問題が発生する。
下り通信の混雑（以下「下り混雑」という場合がある）およびそれによる問題を解消する方法として、３ＧＰＰに、非特許文献１０、非特許文献１１および非特許文献１２の技術が提案されている。また、上り通信の混雑（以下「上り混雑」という場合がある）およびそれによる問題を解消する方法として、３ＧＰＰに、非特許文献１３の技術が提案されている。
３ＧＰＰ ＴＳ３６．３００ Ｖａ．０．０ ３ＧＰＰ ＴＳ３６．３３１ Ｖ９．３．０ ３ＧＰＰ ＴＳ３６．３０４ Ｖ９．３．０ ３ＧＰＰ Ｓ１−０８３４６１ ３ＧＰＰ Ｒ２−０８２８９９ ３ＧＰＰ ＴＲ ３６．８１４ Ｖ９．０．０ ３ＧＰＰ ＴＲ ３６．９１２ Ｖ９．０．０ ３ＧＰＰ ＴＳ ２２．３６８ Ｖ２．０．０ ３ＧＰＰ Ｒ３−１００３１５ ３ＧＰＰ Ｒ２−１０２９６２ ３ＧＰＰ Ｒ２−１０４００４ ３ＧＰＰ Ｒ２−１０２２９７ ３ＧＰＰ Ｓ２−１０３１８３
ＭＴＣサービスをサポートする場合、多数のＭＴＣＤから、あるいは多数のＭＴＣＤへ同時にデータを通信するので、無線ネットワークおよびコアネットワークにおいて、混雑状態が生じて、過負荷状態になってしまうという問題が発生する。
下り混雑およびそれによる問題を解消する方法として、前述のように３ＧＰＰに、非特許文献１０、非特許文献１１および非特許文献１２の技術が提案されている。これらの非特許文献１０〜１２には、ＭＴＣＤ毎ではなく、ＭＴＣグループ毎にページングを送信することによって、ページングの負荷を削減する方法が開示されている。しかし、これらの非特許文献１０〜１２に開示された方法では、多数のＭＴＣＤに一斉にページングを通知するような場合、ＭＴＣＤではない移動端末のページング用の無線リソースの不足が生じるという問題が依然として残ってしまう。
また、上り混雑およびそれによる問題を解消する方法として、前述のように３ＧＰＰに、非特許文献１３の技術が提案されている。非特許文献１３には、ＭＴＣＤからのデタッチ処理の要求が無い場合でも、上位ノードによってデタッチ処理を行うようにすることが記載されている。しかし、非特許文献１３に開示された方法では、ＭＴＣＤの上りＲＡＣＨ用無線リソースの不足が生じるという問題が生じてしまう。
本発明の目的は、下り通信または上り通信の混雑およびそれによる無線リソース不足を回避することができる通信システムを提供することである。
本発明の通信システムは、コアネットワークに接続される基地局装置と、前記基地局装置に無線通信可能に接続される通信端末装置を含む複数の端末装置群とを備える通信システムであって、前記基地局装置は、呼出すべき前記通信端末装置に対して、その通信端末装置を表す端末識別子を含むページングメッセージを送信し、前記通信端末装置は、その通信端末装置を表す端末識別子を含むページングメッセージを前記基地局装置から受信すると、前記基地局装置との通信を開始し、前記ページングメッセージに収容可能な前記端末識別子の最大個数は、前記端末装置群毎に設定されることを特徴とする。
また本発明の通信システムは、コアネットワークに接続される基地局装置と、前記基地局装置に無線通信可能に接続される通信端末装置を含む複数の端末装置群とを備える通信システムであって、前記基地局装置は、呼出すべき前記通信端末装置に対して、その通信端末装置が呼出されていることを表す呼出し用インジケータを含むページングメッセージを送信し、前記通信端末装置は、その通信端末装置が呼出されていることを表す呼出し用インジケータを含むページングメッセージを受信すると、前記基地局装置との通信を開始することを特徴とする。
また本発明の通信システムは、コアネットワークに接続される基地局装置と、前記基地局装置に無線通信可能に接続される通信端末装置を含む複数の端末装置群とを備える通信システムであって、前記基地局装置は、呼出すべき前記通信端末装置に宛てて、呼出しを通知するページングメッセージを送信し、前記通信端末装置は、前記基地局装置から自装置宛の前記ページングメッセージを受信すると、前記基地局装置との通信を開始し、異なる端末装置群に含まれる複数の通信端末装置に対して前記ページングメッセージが送信されるとき、前記ページングメッセージは、前記端末装置群毎に、異なる無線フレームを用いて送信されることを特徴とする。
また本発明の通信システムは、コアネットワークに接続される基地局装置と、前記基地局装置に無線通信可能に接続される通信端末装置を含む複数の端末装置群とを備える通信システムであって、前記基地局装置は、前記通信端末装置に対して、前記通信端末装置に与えるべきデータと、前記データが発生したか否かを通知するための情報とを送信することを特徴とする。
また本発明の通信システムは、コアネットワークに接続される基地局装置と、前記基地局装置に無線通信可能に接続される通信端末装置を含む複数の端末装置群とを備える通信システムであって、前記基地局装置は、前記通信端末装置との間で、予め定める端末側処理が行われた後、予め定める切断条件が満足されると、前記通信端末装置との通信状態を切断し、前記通信端末装置は、前記基地局装置によって前記通信端末装置との通信状態が切断されたことが予測される予測条件が満足されると、前記基地局装置との間で通信状態を確立するための処理を行うことを特徴とする。
本発明の通信システムによれば、基地局装置から、呼出すべき通信端末装置に対してページングメッセージが送信される。ページングメッセージを受信した通信端末装置は、基地局装置との通信を開始する。ページングメッセージに収容可能な端末識別子の最大個数は、端末装置群毎に設定されるので、ある端末装置群に含まれる比較的多数の通信端末装置を呼出す場合でも、他の端末装置群に含まれる通信端末装置の通信を阻害することなく、呼出しを行うことができる。したがって、下り通信の混雑およびそれによる無線リソース不足を回避することができる。
また本発明の通信システムによれば、基地局装置から、呼出すべき通信端末装置に対してページングメッセージが送信される。ページングメッセージを受信した通信端末装置は、基地局装置との通信を開始する。ページングメッセージには、呼出し用インジケータが含まれるので、呼出すべき通信端末装置を表す端末識別子を個別にページングメッセージに含ませる必要はない。これによって、ある端末装置群に含まれる比較的多数の通信端末装置を呼出す場合でも、その個数分の端末識別子をページングメッセージに含ませる必要がないので、他の端末装置群に含まれる通信端末装置の通信を阻害することなく、呼出しを行うことができる。したがって、下り通信の混雑およびそれによる無線リソース不足を回避することができる。
また本発明の通信システムによれば、基地局装置から、呼出すべき通信端末装置に宛ててページングメッセージが送信される。ページングメッセージを受信した通信端末装置は、基地局装置との通信を開始する。ページングメッセージは、端末装置群毎に、異なる無線フレームを用いて送信されるので、ある端末装置群に含まれる比較的多数の通信端末装置を呼出す場合でも、他の端末装置群に含まれる通信端末装置の通信を阻害することなく、呼出しを行うことができる。したがって、下り通信の混雑およびそれによる無線リソース不足を回避することができる。
また本発明の通信システムによれば、基地局装置によって、通信端末装置に対して、通信端末装置に与えるべきデータと、そのデータが発生したか否かを通知するための情報とが送信される。これによって、通信端末装置毎に個別にデータを送信する場合に比べて、データの送信に使用する無線リソースを削減することができる。したがって、下り通信の混雑およびそれによる下り無線リソース不足を回避することができる。
また本発明の通信システムによれば、基地局装置と通信端末装置との間で端末側処理が行われた後、切断条件が満足されると、基地局装置によって通信端末装置との通信状態が切断される。このようにして通信状態が切断されたことが予測される予測条件が満足されると、通信端末装置によって、基地局装置との間で通信状態を確立するための処理が行われる。これによって、通信端末装置と基地局装置との間の通信状態が維持されていると予測される場合には、通信端末装置と基地局装置との間で通信状態を確立するための処理を行わないようにすることができる。したがって、上り通信の混雑およびそれによる無線リソース不足を回避することができる。
この発明の目的、特徴、局面、および利点は、以下の詳細な説明と添付図面とによって、より明白となる。
ＬＴＥ方式の通信システムの構成を示す説明図である。 ＬＴＥ方式の通信システムで使用される無線フレームの構成を示す説明図である。 ＭＢＳＦＮフレームの構成を示す説明図である。 ＬＴＥ方式の通信システムで使用される物理チャネルを説明する説明図である。 ＬＴＥ方式の通信システムで使用されるトランスポートチャネルを説明する説明図である。 ＬＴＥ方式の通信システムで使用される論理チャネルを説明する説明図である。 現在３ＧＰＰにおいて議論されているＬＴＥ方式の移動体通信システムの全体的な構成を示すブロック図である。 本発明に係る移動端末（図７の移動端末７１）の構成を示すブロック図である。 本発明に係る基地局（図７の基地局７２）の構成を示すブロック図である。 本発明に係るＭＭＥ（図７のＭＭＥ部７３）の構成を示すブロック図である。 本発明に係るＨｅＮＢＧＷである図７に示すＨｅＮＢＧＷ７４の構成を示すブロック図である。 ＬＴＥ方式の通信システムにおいて移動端末（ＵＥ）が行うセルサーチから待ち受け動作までの概略を示すフローチャートである。 ３ＧＰＰで検討されているＭＴＣのアーキテクチャの一例を示す説明図である。 従来のＬＴＥの通信システムにおけるページングのシーケンスを示す図である。 実施の形態１におけるページングメッセージに含まれる情報の一例を示す図である。 ＭＴＣＤのページングレコード数の最大値を準静的に設定する場合のページングのシーケンスの一例を示す図である。 実施の形態２におけるページングメッセージに含まれる情報の一例を示す図である。 ＭＭＥが、ＭＴＣグループとそれに属するＭＴＣＤとの対応付けを行う場合のページングのシーケンスの一例を示す図である。 ｅＮＢがセル毎のＭＴＣグループ識別子への割当てを行う場合のページングのシーケンスの一例を示す図である。 現在のＬＴＥで決められているページングがマッピングされるサブフレームを示す図である。 ＭＴＣＤ向のページングがマッピングされるサブフレームを示す図である。 ＭＴＣＤ向のページングがマッピングされるサブフレームが１つの場合のサブフレームの一例を示す図である。 ＭＴＣＤ向のページングがマッピングされるサブフレームが１つの場合のサブフレームの他の例を示す図である。 現在のＬＴＥで決められているページングがマッピングされる無線フレーム（ＰＦ）を示す図である。 ＭＴＣＤ向のページングがマッピングされる無線フレーム（ＰＦ）を示す図である。 実施の形態４で開示するＭＴＣＤ向ページングメッセージをマッピングする無線フレームおよびサブフレームの構成を示す図である。 ２つのＭＴＣグループについて、周期、オフセット値およびサブフレーム番号をＭＴＣグループ毎に設定した場合の一例を示す図である。 実施の形態５におけるｅＮＢのＲＮＴＩマスク方法の処理手順を示すフローチャートである。 実施の形態５におけるｎｏｒｍａｌ ＵＥのページングメッセージの受信処理の処理手順を示すフローチャートである。 実施の形態５におけるＭＴＣＤのページングメッセージ受信処理の処理手順を示すフローチャートである。 実施の形態６における下りロジカルチャネル、下りトランスポートチャネルおよび下り物理チャネルの対応関係を示す図である。 実施の形態６におけるｅＮＢのＲＮＴＩマスク方法の処理手順を示すフローチャートである。 実施の形態６におけるｎｏｒｍａｌ ＵＥのページングメッセージの受信処理の処理手順を示すフローチャートである。 実施の形態６におけるＭＴＣＤのページングメッセージの受信処理の処理手順を示すフローチャートである。 実施の形態７におけるページングメッセージに含まれる情報の一例を示す図である。 ページングを利用したＭＴＣサービス用下りデータの送受信処理のシーケンスを示す図である。 ＭＴＣＤ移動端末識別子をＭＴＣ ｄａｔａと対にして送信する場合のページングメッセージに含まれる情報の一例を示す図である。 ＭＴＣサービス用データが発生したかどうかを通知するための情報とＭＴＣサービス用下りデータとの送信方法の具体例について説明する図である。 実施の形態９におけるＭＴＣサービス用下りデータの送受信処理のシーケンスを示す図である。 実施の形態９におけるＭＴＣサービス用下りデータの送受信処理のシーケンスを示す図である。 ＭＴＣサービス用データが変更された場合の通知方法の具体例を説明する図である。 ＭＴＣ ｄａｔａの送信を所定の期間経過後にオフする場合の具体例について説明する図である。 実施の形態１０における上り混雑回避方法のシーケンスを示す図である。 実施の形態１０の変形例１における上り混雑回避方法のシーケンスを示す図である。
実施の形態１．
図７は、現在３ＧＰＰにおいて議論されているＬＴＥ方式の移動体通信システムの全体的な構成を示すブロック図である。現在３ＧＰＰにおいては、ＣＳＧ（Closed Subscriber Group）セル（Ｅ−ＵＴＲＡＮのＨｏｍｅ−ｅＮｏｄｅＢ（Ｈｏｍｅ−ｅＮＢ；ＨｅＮＢ）、ＵＴＲＡＮのＨｏｍｅ−ＮＢ（ＨＮＢ））と、ｎｏｎ−ＣＳＧセル（Ｅ−ＵＴＲＡＮのｅＮｏｄｅＢ（ｅＮＢ）、ＵＴＲＡＮのＮｏｄｅＢ（ＮＢ）、ＧＥＲＡＮのＢＳＳ）とを含めたシステムの全体的な構成が検討されており、Ｅ−ＵＴＲＡＮについては、図７のような構成が提案されている（非特許文献１ ４．６．１.章参照）。
図７について説明する。移動端末装置（以下「移動端末」または「User Equipment（ＵＥ）」という）７１は、基地局装置（以下「基地局」という）７２と無線通信可能であり、無線通信で信号の送受信を行う。移動端末装置は、通信端末装置に相当する。基地局７２は、マクロセルであるｅＮＢ７２−１と、ローカルノードであるＨｏｍｅ−ｅＮＢ７２−２とに分類される。ｅＮＢ７２−１は、大規模基地局装置に相当し、移動端末ＵＥ７１と通信可能な範囲であるカバレッジとして、比較的大きい大規模カバレッジを有する。Ｈｏｍｅ−ｅＮＢ７２−２は、小規模基地局装置に相当し、カバレッジとして、比較的小さい小規模カバレッジを有する。
ｅＮＢ７２−１は、ＭＭＥ、あるいはＳ−ＧＷ、あるいはＭＭＥおよびＳ−ＧＷを含むＭＭＥ／Ｓ−ＧＷ部（以下「ＭＭＥ部」という場合がある）７３とＳ１インタフェースにより接続され、ｅＮＢ７２−１とＭＭＥ部７３との間で制御情報が通信される。ひとつのｅＮＢ７２−１に対して、複数のＭＭＥ部７３が接続されてもよい。ｅＮＢ７２−１間は、Ｘ２インタフェースにより接続され、ｅＮＢ７２−１間で制御情報が通信される。
Ｈｏｍｅ−ｅＮＢ７２−２は、ＭＭＥ部７３とＳ１インタフェースにより接続され、Ｈｏｍｅ−ｅＮＢ７２−２とＭＭＥ部７３との間で制御情報が通信される。ひとつのＭＭＥ部７３に対して、複数のＨｏｍｅ−ｅＮＢ７２−２が接続される。あるいは、Ｈｏｍｅ−ｅＮＢ７２−２は、ＨｅＮＢＧＷ（Home-eNB GateWay）７４を介してＭＭＥ部７３と接続される。Ｈｏｍｅ−ｅＮＢ７２−２とＨｅＮＢＧＷ７４とは、Ｓ１インタフェースにより接続され、ＨｅＮＢＧＷ７４とＭＭＥ部７３とはＳ１インタフェースを介して接続される。ひとつまたは複数のＨｏｍｅ−ｅＮＢ７２−２がひとつのＨｅＮＢＧＷ７４と接続され、Ｓ１インタフェースを通して情報が通信される。ＨｅＮＢＧＷ７４は、ひとつまたは複数のＭＭＥ部７３と接続され、Ｓ１インタフェースを通して情報が通信される。
さらに現在３ＧＰＰでは、以下のような構成が検討されている。Ｈｏｍｅ−ｅＮＢ７２−２間のＸ２インタフェースはサポートされない。ＭＭＥ部７３からは、ＨｅＮＢＧＷ７４はｅＮＢ７２−１として見える。Ｈｏｍｅ−ｅＮＢ７２−２からは、ＨｅＮＢＧＷ７４はＭＭＥ部７３として見える。Ｈｏｍｅ−ｅＮＢ７２−２が、ＨｅＮＢＧＷ７４を介してＭＭＥ部７３に接続されるか否かに関係なく、Ｈｏｍｅ−ｅＮＢ７２−２とＭＭＥ部７３との間のインタフェースは、Ｓ１インタフェースで同じである。複数のＭＭＥ部７３にまたがるような、Ｈｏｍｅ−ｅＮＢ７２−２へのモビリティ、あるいはＨｏｍｅ−ｅＮＢ７２−２からのモビリティはサポートされない。Ｈｏｍｅ−ｅＮＢ７２−２は、唯一のセルをサポートする。
図８は、本発明に係る移動端末（図７の移動端末７１）の構成を示すブロック図である。図８に示す移動端末７１の送信処理を説明する。まず、プロトコル処理部８０１からの制御データ、およびアプリケーション部８０２からのユーザデータが、送信データバッファ部８０３へ保存される。送信データバッファ部８０３に保存されたデータは、エンコーダー部８０４へ渡され、誤り訂正などのエンコード処理が施される。エンコード処理を施さずに、送信データバッファ部８０３から変調部８０５へ直接出力されるデータが存在してもよい。エンコーダー部８０４でエンコード処理されたデータは、変調部８０５にて変調処理が行われる。変調されたデータは、ベースバンド信号に変換された後、周波数変換部８０６へ出力され、無線送信周波数に変換される。その後、アンテナ８０７から基地局７２に送信信号が送信される。
また、移動端末７１の受信処理は、以下のとおりに実行される。基地局７２からの無線信号がアンテナ８０７により受信される。受信信号は、周波数変換部８０６にて無線受信周波数からベースバンド信号に変換され、復調部８０８において復調処理が行われる。復調後のデータは、デコーダー部８０９へ渡され、誤り訂正などのデコード処理が行われる。デコードされたデータのうち、制御データはプロトコル処理部８０１へ渡され、ユーザデータはアプリケーション部８０２へ渡される。移動端末７１の一連の処理は、制御部８１０によって制御される。よって制御部８１０は、図８では省略しているが、各部８０１〜８０９と接続している。
図９は、本発明に係る基地局（図７の基地局７２）の構成を示すブロック図である。図９に示す基地局７２の送信処理を説明する。ＥＰＣ通信部９０１は、基地局７２とＥＰＣ（ＭＭＥ部７３、ＨｅＮＢＧＷ７４など）との間のデータの送受信を行う。他基地局通信部９０２は、他の基地局との間のデータの送受信を行う。Ｈｏｍｅ−ｅＮＢ７２−２間のＸ２インタフェースはサポートされない方向であるため、Ｈｏｍｅ−ｅＮＢ７２−２では、他基地局通信部９０２が存在しないことも考えられる。ＥＰＣ通信部９０１および他基地局通信部９０２は、それぞれプロトコル処理部９０３と情報の受け渡しを行う。プロトコル処理部９０３からの制御データ、ならびにＥＰＣ通信部９０１および他基地局通信部９０２からのユーザデータおよび制御データは、送信データバッファ部９０４へ保存される。
送信データバッファ部９０４に保存されたデータは、エンコーダー部９０５へ渡され、誤り訂正などのエンコード処理が施される。エンコード処理を施さずに、送信データバッファ部９０４から変調部９０６へ直接出力されるデータが存在してもよい。エンコードされたデータは、変調部９０６にて変調処理が行われる。変調されたデータは、ベースバンド信号に変換された後、周波数変換部９０７へ出力され、無線送信周波数に変換される。その後、アンテナ９０８より一つもしくは複数の移動端末７１に対して送信信号が送信される。
また、基地局７２の受信処理は以下のとおりに実行される。ひとつもしくは複数の移動端末７１からの無線信号が、アンテナ９０８により受信される。受信信号は、周波数変換部９０７にて無線受信周波数からベースバンド信号に変換され、復調部９０９で復調処理が行われる。復調されたデータは、デコーダー部９１０へ渡され、誤り訂正などのデコード処理が行われる。デコードされたデータのうち、制御データはプロトコル処理部９０３あるいはＥＰＣ通信部９０１、他基地局通信部９０２へ渡され、ユーザデータはＥＰＣ通信部９０１および他基地局通信部９０２へ渡される。基地局７２の一連の処理は、制御部９１１によって制御される。よって制御部９１１は、図９では省略しているが、各部９０１〜９１０と接続している。
現在３ＧＰＰにおいて議論されているＨｏｍｅ−ｅＮＢ７２−２の機能を以下に示す（非特許文献１ ４．６．２章参照）。Ｈｏｍｅ−ｅＮＢ７２−２は、ｅＮＢ７２−１と同じ機能を有する。加えて、ＨｅＮＢＧＷ７４と接続する場合、Ｈｏｍｅ−ｅＮＢ７２−２は、適当なサービングＨｅＮＢＧＷ７４を発見する機能を有する。Ｈｏｍｅ−ｅＮＢ７２−２は、１つのＨｅＮＢＧＷ７４に唯一接続する。つまり、ＨｅＮＢＧＷ７４との接続の場合は、Ｈｏｍｅ−ｅＮＢ７２−２は、Ｓ１インタフェースにおけるＦｌｅｘ機能を使用しない。Ｈｏｍｅ−ｅＮＢ７２−２は、１つのＨｅＮＢＧＷ７４に接続されると、同時に別のＨｅＮＢＧＷ７４や別のＭＭＥ部７３に接続しない。
Ｈｏｍｅ−ｅＮＢ７２−２のＴＡＣとＰＬＭＮ ＩＤは、ＨｅＮＢＧＷ７４によってサポートされる。Ｈｏｍｅ−ｅＮＢ７２−２をＨｅＮＢＧＷ７４に接続すると、「ＵＥ ａｔｔａｃｈｍｅｎｔ」でのＭＭＥ部７３の選択は、Ｈｏｍｅ−ｅＮＢ７２−２の代わりに、ＨｅＮＢＧＷ７４によって行われる。Ｈｏｍｅ−ｅＮＢ７２−２は、ネットワーク計画なしで配備される可能性がある。この場合、Ｈｏｍｅ−ｅＮＢ７２−２は、１つの地理的な領域から別の地理的な領域へ移される。したがって、この場合のＨｏｍｅ−ｅＮＢ７２−２は、位置によって、異なったＨｅＮＢＧＷ７４に接続する必要がある。
図１０は、本発明に係るＭＭＥの構成を示すブロック図である。図１０では、前述の図７に示すＭＭＥ部７３に含まれるＭＭＥ７３ａの構成を示す。ＰＤＮ ＧＷ通信部１００１は、ＭＭＥ７３ａとＰＤＮ ＧＷとの間のデータの送受信を行う。基地局通信部１００２は、ＭＭＥ７３ａと基地局７２との間のＳ１インタフェースによるデータの送受信を行う。ＰＤＮ ＧＷから受信したデータがユーザデータであった場合、ユーザデータは、ＰＤＮ ＧＷ通信部１００１から、ユーザプレイン通信部１００３経由で基地局通信部１００２に渡され、１つあるいは複数の基地局７２へ送信される。基地局７２から受信したデータがユーザデータであった場合、ユーザデータは、基地局通信部１００２から、ユーザプレイン通信部１００３経由でＰＤＮ ＧＷ通信部１００１に渡され、ＰＤＮ ＧＷへ送信される。
ＰＤＮ ＧＷから受信したデータが制御データであった場合、制御データは、ＰＤＮ ＧＷ通信部１００１から制御プレイン制御部１００５へ渡される。基地局７２から受信したデータが制御データであった場合、制御データは、基地局通信部１００２から制御プレイン制御部１００５へ渡される。
ＨｅＮＢＧＷ通信部１００４は、ＨｅＮＢＧＷ７４が存在する場合に設けられ、情報種別によって、ＭＭＥ７３ａとＨｅＮＢＧＷ７４との間のインタフェース（ＩＦ）によるデータの送受信を行う。ＨｅＮＢＧＷ通信部１００４から受信した制御データは、ＨｅＮＢＧＷ通信部１００４から制御プレイン制御部１００５へ渡される。制御プレイン制御部１００５での処理の結果は、ＰＤＮ ＧＷ通信部１００１経由でＰＤＮ ＧＷへ送信される。また、制御プレイン制御部１００５で処理された結果は、基地局通信部１００２経由でＳ１インタフェースにより１つあるいは複数の基地局７２へ送信され、またＨｅＮＢＧＷ通信部１００４経由で１つあるいは複数のＨｅＮＢＧＷ７４へ送信される。
制御プレイン制御部１００５には、ＮＡＳセキュリティ部１００５−１、ＳＡＥベアラコントロール部１００５−２、アイドルステート（Idle State）モビリティ管理部１００５―３などが含まれ、制御プレインに対する処理全般を行う。ＮＡＳセキュリティ部１００５―１は、ＮＡＳ（Non-Access Stratum）メッセージのセキュリティなどを行う。ＳＡＥベアラコントロール部１００５―２は、ＳＡＥ（System Architecture Evolution）のベアラの管理などを行う。アイドルステートモビリティ管理部１００５―３は、待受け状態（ＬＴＥ−ＩＤＬＥ状態、単にアイドルとも称される）のモビリティ管理、待受け状態時のページング信号の生成および制御、傘下の１つあるいは複数の移動端末７１のトラッキングエリア（ＴＡ）の追加、削除、更新、検索、トラッキングエリアリスト（TA List）管理などを行う。
ＭＭＥ７３ａは、ＵＥが登録されている（registered）追跡領域（トラッキングエリア：Tracking Area：ＴＡ）に属するセルへ、ページングメッセージを送信することで、ページングプロトコルに着手する。ＭＭＥ７３ａに接続されるＨｏｍｅ−ｅＮＢ７２−２のＣＳＧの管理やＣＳＧ−ＩＤの管理、そしてホワイトリスト管理は、アイドルステートモビリティ管理部１００５―３で行ってもよい。
ＣＳＧ−ＩＤの管理では、ＣＳＧ−ＩＤに対応する移動端末とＣＳＧセルとの関係が管理（追加、削除、更新、検索）される。例えば、あるＣＳＧ−ＩＤにユーザアクセス登録された一つまたは複数の移動端末と該ＣＳＧ−ＩＤに属するＣＳＧセルとの関係であってもよい。ホワイトリスト管理では、移動端末とＣＳＧ−ＩＤとの関係が管理（追加、削除、更新、検索）される。例えば、ホワイトリストには、ある移動端末がユーザ登録した一つまたは複数のＣＳＧ−ＩＤが記憶されてもよい。これらのＣＳＧに関する管理は、ＭＭＥ７３ａの中の他の部分で行われてもよい。ＭＭＥ７３ａの一連の処理は、制御部１００６によって制御される。よって制御部１００６は、図１０では省略しているが、各部１００１〜１００５と接続している。
現在３ＧＰＰにおいて議論されているＭＭＥ７３ａの機能を以下に示す（非特許文献１ ４．６．２章参照）。ＭＭＥ７３ａは、ＣＳＧ（Closed Subscriber Groups）のメンバーの１つ、あるいは複数の移動端末のアクセスコントロールを行う。ＭＭＥ７３ａは、ページングの最適化（Paging optimization）の実行をオプションとして認める。
図１１は、本発明に係るＨｅＮＢＧＷである図７に示すＨｅＮＢＧＷ７４の構成を示すブロック図である。ＥＰＣ通信部１１０１は、ＨｅＮＢＧＷ７４とＭＭＥ７３ａとの間のＳ１インタフェースによるデータの送受信を行う。基地局通信部１１０２は、ＨｅＮＢＧＷ７４とＨｏｍｅ−ｅＮＢ７２−２との間のＳ１インタフェースによるデータの送受信を行う。ロケーション処理部１１０３は、ＥＰＣ通信部１１０１経由で渡されたＭＭＥ７３ａからのデータのうちレジストレーション情報などを、複数のＨｏｍｅ−ｅＮＢ７２−２に送信する処理を行う。ロケーション処理部１１０３で処理されたデータは、基地局通信部１１０２に渡され、ひとつまたは複数のＨｏｍｅ−ｅＮＢ７２−２にＳ１インタフェースを介して送信される。
ロケーション処理部１１０３での処理を必要とせず通過（透過）させるだけのデータは、ＥＰＣ通信部１１０１から基地局通信部１１０２に渡され、ひとつまたは複数のＨｏｍｅ−ｅＮＢ７２−２にＳ１インタフェースを介して送信される。ＨｅＮＢＧＷ７４の一連の処理は、制御部１１０４によって制御される。よって制御部１１０４は、図１１では省略しているが、各部１１０１〜１１０３と接続している。
現在３ＧＰＰにおいて議論されているＨｅＮＢＧＷ７４の機能を以下に示す（非特許文献１ ４．６．２章参照）。ＨｅＮＢＧＷ７４は、Ｓ１アプリケーションについてリレーする。Ｈｏｍｅ−ｅＮＢ７２−２へのＭＭＥ７３ａの手順の一部分であるが、ＨｅＮＢＧＷ７４は、移動端末７１に関係しないＳ１アプリケーションについて終端する。ＨｅＮＢＧＷ７４が配置されるとき、移動端末７１に無関係な手順がＨｏｍｅ−ｅＮＢ７２−２とＨｅＮＢＧＷ７４との間、そしてＨｅＮＢＧＷ７４とＭＭＥ７３ａとの間を通信される。ＨｅＮＢＧＷ７４と他のノードとの間でＸ２インタフェースは設定されない。ＨｅＮＢＧＷ７４は、ページングの最適化（Paging optimization）の実行をオプションとして認める。
次に移動体通信システムにおける一般的なセルサーチ方法の一例を示す。図１２は、ＬＴＥ方式の通信システムにおいて移動端末（ＵＥ）が行うセルサーチから待ち受け動作までの概略を示すフローチャートである。移動端末は、セルサーチを開始すると、ステップＳＴ１２０１で、周辺の基地局から送信される第一同期信号（Ｐ−ＳＳ）、および第二同期信号（Ｓ−ＳＳ）を用いて、スロットタイミング、フレームタイミングの同期をとる。Ｐ−ＳＳとＳ−ＳＳとを合わせて、同期信号（ＳＳ）には、セル毎に割り当てられたＰＣＩ（Physical Cell Identity）に１対１に対応するシンクロナイゼーションコードが割り当てられている。ＰＣＩの数は現在５０４通りが検討されており、この５０４通りのＰＣＩを用いて同期をとるとともに、同期がとれたセルのＰＣＩを検出（特定）する。
次に同期がとれたセルに対して、ステップＳＴ１２０２で、基地局からセル毎に送信される参照信号ＲＳ（cell-specific Reference Signal：ＣＲＳ）を検出し受信電力（RSRPとも称される。）の測定を行う。参照信号ＲＳには、ＰＣＩと１対１に対応したコードが用いられており、そのコードで相関をとることによって他セルと分離できる。ステップＳＴ１２０１で特定したＰＣＩから、該セルのＲＳ用のコードを導出することによって、ＲＳを検出し、ＲＳ受信電力を測定することが可能となる。
次にステップＳＴ１２０３で、ステップＳＴ１２０２までで検出されたひとつ以上のセルの中から、ＲＳの受信品質が最もよいセル（例えば、ＲＳの受信電力が最も高いセル、つまりベストセル）を選択する。
次にステップＳＴ１２０４で、ベストセルのＰＢＣＨを受信して、報知情報であるＢＣＣＨを得る。ＰＢＣＨ上のＢＣＣＨには、セル構成情報が含まれるＭＩＢ（Master Information Block）がのる。したがってＰＢＣＨを受信してＢＣＣＨを得ることで、ＭＩＢが得られる。ＭＩＢの情報としては、例えば、ＤＬ（ダウンリンク）システム帯域幅（送信帯域幅設定（transmission bandwidth configuration：dl-bandwidth）とも呼ばれる）、送信アンテナ数、ＳＦＮ（System Frame Number）などがある。
次にステップＳＴ１２０５で、ＭＩＢのセル構成情報をもとに該セルのＤＬ−ＳＣＨを受信して、報知情報ＢＣＣＨの中のＳＩＢ（System Information Block）１を得る。ＳＩＢ１には、該セルへのアクセスに関する情報や、セルセレクションに関する情報、他のＳＩＢ（ＳＩＢｋ；ｋ≧２の整数）のスケジューリング情報が含まれる。また、ＳＩＢ１には、ＴＡＣ（Tracking Area Code）が含まれる。
次にステップＳＴ１２０６で、移動端末は、ステップＳＴ１２０５で受信したＳＩＢ１のＴＡＣと、移動端末が既に保有しているＴＡ（Tracking Area）リスト内のＴＡＣとを比較する。比較した結果、ステップＳＴ１２０５で受信したＴＡＣがＴＡリスト内に含まれるＴＡＣと同じならば、該セルで待ち受け動作に入る。比較して、ステップＳＴ１２０５で受信したＴＡＣがＴＡリスト内に含まれなければ、移動端末は該セルを通してコアネットワーク（Core Network，ＥＰＣ）（ＭＭＥなどが含まれる）へ、ＴＡＵ（Tracking Area Update）を行うためにＴＡの変更を要求する。コアネットワークは、ＴＡＵ要求信号とともに移動端末から送られてくる該移動端末の識別番号（ＵＥ−ＩＤなど）をもとに、ＴＡリストの更新を行う。コアネットワークは、移動端末に更新後のＴＡリストを送信する。移動端末は、受信したＴＡリストにて移動端末が保有するＴＡＣリストを書き換える（更新する）。その後、移動端末は、該セルで待ち受け動作に入る。
ＬＴＥやＵＭＴＳ（Universal Mobile Telecommunication System）においては、ＣＳＧ（Closed Subscriber Group）セルの導入が検討されている。前述したように、ＣＳＧセルに登録したひとつまたは複数の移動端末のみにアクセスが許される。ＣＳＧセルと登録されたひとつまたは複数の移動端末とがひとつのＣＳＧを構成する。このように構成されたＣＳＧには、ＣＳＧ−ＩＤと呼ばれる固有の識別番号が付される。なお、ひとつのＣＳＧには、複数のＣＳＧセルがあってもよい。移動端末は、どれかひとつのＣＳＧセルに登録すれば、そのＣＳＧセルが属するＣＳＧの他のＣＳＧセルにはアクセス可能となる。
また、ＬＴＥでのＨｏｍｅ−ｅＮＢやＵＭＴＳでのＨｏｍｅ−ＮＢが、ＣＳＧセルとして使われることがある。ＣＳＧセルに登録した移動端末は、ホワイトリストを有する。具体的には、ホワイトリストはＳＩＭ（Subscriber Identity Module）／ＵＳＩＭに記憶される。ホワイトリストには、移動端末が登録したＣＳＧセルのＣＳＧ情報が格納される。ＣＳＧ情報として具体的には、ＣＳＧ−ＩＤ、ＴＡＩ（Tracking Area Identity）、ＴＡＣなどが考えられる。ＣＳＧ−ＩＤとＴＡＣとが対応付けられていれば、どちらか一方でよい。また、ＣＳＧ−ＩＤおよびＴＡＣと、ＧＣＩ（Global Cell Identity）とが対応付けられていればＧＣＩでもよい。
以上から、ホワイトリストを有しない（本発明においては、ホワイトリストが空（empty）の場合も含める）移動端末は、ＣＳＧセルにアクセスすることは不可能であり、ｎｏｎ−ＣＳＧセルのみにしかアクセスできない。一方、ホワイトリストを有する移動端末は、登録したＣＳＧ−ＩＤのＣＳＧセルにも、ｎｏｎ−ＣＳＧセルにもアクセスすることが可能となる。
３ＧＰＰでは、全ＰＣＩ（Physical Cell Identity）を、ＣＳＧセル用とｎｏｎ−ＣＳＧセル用とに分割（ＰＣＩスプリットと称する）することが議論されている（非特許文献５参照）。またＰＣＩスプリット情報は、システム情報にて基地局から傘下の移動端末に対して報知されることが議論されている。非特許文献５は、ＰＣＩスプリットを用いた移動端末の基本動作を開示する。ＰＣＩスプリット情報を有していない移動端末は、全ＰＣＩを用いて（例えば５０４コード全てを用いて）セルサーチを行う必要がある。これに対して、ＰＣＩスプリット情報を有する移動端末は、当該ＰＣＩスプリット情報を用いてセルサーチを行うことが可能である。
また３ＧＰＰでは、ハイブリッドセルのためのＰＣＩは、ＣＳＧセル用のＰＣＩ範囲の中には含まれないことが決定されている（非特許文献１ １０．７章参照）。
３ＧＰＰでは、移動端末がＣＳＧセルをセレクション、あるいはリセレクションする方法について２つのモードが存在する。１つ目は、自動（Automatic）モードである。自動モードの特徴を以下に示す。移動端末内の許可ＣＳＧリスト（Allowed CSG ID List）を利用して、セレクション、あるいはリセレクションを行う。ＰＬＭＮの選択が完了した後、ｎｏｎ−ＣＳＧセル、あるいは許可ＣＳＧリストに存在するＣＳＧ ＩＤを伴うＣＳＧセルである場合にのみ、選択している該ＰＬＭＮ中の１つのセルにキャンプオンする。移動端末の許可ＣＳＧリストが空であるならば、移動端末は、ＣＳＧセルの自立（autonomous）サーチ機能を停止する（非特許文献３ ５．２．４．８．１章参照）。
２つ目は、手動（Manual）モードである。手動モードの特徴を以下に示す。移動端末は、現在選択されているＰＬＭＮで利用可能なＣＳＧのリストを、ユーザに示す。移動端末がユーザに提供するＣＳＧのリストは、移動端末に保存されている許可ＣＳＧリストに含まれるＣＳＧに限られない。ユーザが該ＣＳＧのリストに基づいてＣＳＧを選定した後、移動端末は、選択されたＣＳＧ ＩＤを伴うセルへキャンプオンし、登録（register）を試みる（非特許文献３ ５．２．４．８．１章参照）。
ＨｅＮＢおよびＨＮＢに対しては、様々なサービスへの対応が求められている。例えば、オペレータは、ある決められたＨｅＮＢおよびＨＮＢに移動端末を登録させ、登録した移動端末のみにＨｅＮＢおよびＨＮＢのセルへのアクセスを許可することで、該移動端末が使用できる無線リソースを増大させて、高速に通信を行えるようにする。その分、オペレータは、課金料を通常よりも高く設定する、といったサービスである。
このようなサービスを実現するため、登録した（加入した、メンバーとなった）移動端末のみがアクセスできるＣＳＧセル（Closed Subscriber Group cell）が導入されている。ＣＳＧセル（Closed Subscriber Group cell）は、商店街やマンション、学校、会社などへ数多く設置されることが要求される。例えば、商店街では店舗毎、マンションでは部屋毎、学校では教室毎、会社ではセクション毎にＣＳＧセルを設置し、各ＣＳＧセルに登録したユーザのみが該ＣＳＧセルを使用可能とするような使用方法が要求されている。ＨｅＮＢ／ＨＮＢは、マクロセルのカバレッジ外での通信を補完するためだけでなく、上述したような様々なサービスへの対応が求められている。このため、ＨｅＮＢ／ＨＮＢがマクロセルのカバレッジ内に設置される場合も生じる。
３ＧＰＰにおいて、ＭＴＣ技術の検討が進められている（非特許文献８および９参照）。ＭＴＣは、従来の人対人（Ｈ２Ｈ）の通信と異なり、機械対機械（Ｍ２Ｍ）の通信である。すなわち、ＭＴＣでは、ヒューマンインタラクション（Human Interaction）を必要としない。サービスの応用例として、ガス、電力、水道などの検針（Metering）や、輸送管理および発注管理（Tracking&Tracing）などがある。ＭＴＣサービスの特徴として、ＭＴＣＤの数が膨大であることがある。一例として、１つのセルの傘下に３万台以上のＭＴＣＤが存在することが想定されている。非特許文献８に、ＭＴＣの３ＧＰＰにおける規格が示されている。
３ＧＰＰでは、ＭＴＣのアーキテクチャが検討されている（非特許文献９参照）。図１３は、３ＧＰＰで検討されているＭＴＣのアーキテクチャの一例を示す説明図である。ＬＴＥの通信システムだけでなく、ＷＣＤＭＡの通信システムでもＭＴＣサービスのサポートが検討されている。
図１３において、ＭＴＣＤ１３０１〜１３０４と、ＮＢ／ｅＮＢ１３０５との間は、Ｕｕインタフェース１３１１〜１３１４で接続されている。ＳＧＳＮ／ＭＭＥ（Serving GPRS Support Node/ Mobility Management Entity）１３０６は、ＮＢ／ｅＮＢ１３０５とＩｕＰＳ／Ｓ１インタフェース１３１５で接続されている。ＭＭＥとｅＮＢとの間は、Ｓ１インタフェースで接続される。図示していないが、ＮＢとＳＧＳＮとの間には、無線ネットワーク制御装置（Radio Network Controller：ＲＮＣ）が存在している。ＮＢとＲＮＣとの間は、Ｉｕｂインタフェースで接続され、ＲＮＣはＩｕＰＳインタフェースを介してＳＧＳＮに接続される。
ＨＬＲ／ＨＳＳ（Home Location Register/Home Subscriber Server）１３０７は、Ｇｒ／Ｓ６ａインタフェース１３１６を介して、ＳＧＳＮ／ＭＭＥ１３０６と接続される。通信オペレータ領域（Operator domain）１３１７には、ＮＢ／ｅＮＢ１３０５、ＳＧＳＮ／ＭＭＥ１３０６、およびＨＬＲ／ＨＳＳ１３０７などが含まれる。
ＭＴＣサーバ１３０８は、通信オペレータ領域１３１７に含まれる。この他に、ＭＴＣサーバ１３０８が通信オペレータ領域１３１７に含まれない場合も検討されている。ＭＴＣサービスを行うＭＴＣユーザ１３０９は、アプリケーションプログラムインタフェース（Application Program Interface：ＡＰＩ）１３１０を介して、ＭＴＣサーバ１３０８と接続される。ＭＴＣサーバ１３０８が通信オペレータ領域１３１７のいずれのノードに接続されるかについては、３ＧＰＰにおいて現在検討中である。
ＭＴＣサービス用の情報は、ＭＴＣユーザ１３０９によって、ＭＴＣサーバ１３０８から、通信オペレータ領域１３１７のノードであるＮＢ／ｅＮＢ１３０５、ＳＧＳＮ／ＭＭＥ１３０６、ＨＬＲ／ＨＳＳ１３０７を用いて、ＭＴＣＤ１３０１〜１３０４へ通知される。逆にＭＴＣＤ１３０１〜１３０４からの情報は、通信オペレータ領域１３１７のノードであるＮＢ／ｅＮＢ１３０５、ＳＧＳＮ／ＭＭＥ１３０６、ＨＬＲ／ＨＳＳ１３０７を用いて、ＭＴＣサーバ１３０８へ通知され、ＭＴＣユーザ１３０９によって該情報が利用される。
ＭＴＣサービスでは、多数のＭＴＣＤから、あるいは多数のＭＴＣＤへ同時にデータを通信する状況が生じる。このような状況は、例えば、１日１回午前１時に検針データをＭＴＣＤからＭＴＣサーバに送信する場合、あるいは検針データを送信することをＭＴＣサーバからＭＴＣＤに要求する場合などに生じる。他の例としては、全てのＭＴＣＤに対して、一斉にソフトウェアのバージョンアップのためのデータを送信する場合などがある。
従来の通信方式では、Ｈ２Ｈ通信に最適化されているので、多数のＭＴＣＤが同時にデータを通信する状況に対する対策は、為されていない。多数のＭＴＣＤから、あるいは多数のＭＴＣＤへ同時にデータを通信する状況では、無線ネットワークおよびコアネットワークにおいて混雑状態が生じてしまい、これらのネットワークが過負荷状態になってしまうという問題が発生する。
例えば、図１３に示す例において、ＭＴＣサーバ１３０８から一斉に多数のＭＴＣＤ１３０１〜１３０４に検針データを送信することを要求するような場合、無線インタフェースであるＵｕインタフェース１３１１〜１３１４を介して、各ＭＴＣＤ１３０１〜１３０４へ一斉に呼出し（以下「ページング」という場合がある）が発生する。このような状況では、ページングの負荷が増大して過負荷状態となり、無線リソース不足が発生し、ページングが不可能になるという問題が生じてしまう。
また、例えば、ＭＴＣサーバ１３０８から多数のＭＴＣＤ１３０１〜１３０４に一斉にデータ送信を行うような場合も同様に、無線インタフェースであるＵｕインタフェース１３１１〜１３１４において、下りデータ送信用の無線リソースの不足が発生し、下りデータの送信が不可能になるという問題が生じてしまう。
また、多数のＭＴＣＤ１３０１〜１３０４からＭＴＣサーバ１３０８に一斉に検針データを送信するような場合も同様に、無線インタフェースであるＵｕインタフェース１３１１〜１３１４において、上りシグナリングおよびデータ送信用の無線リソースの不足が発生し、上りアクセスが不可能になってしまうという問題が生じる。
下り混雑およびそれによる問題を解消する方法として、３ＧＰＰに、非特許文献１０、非特許文献１１および非特許文献１２の技術が提案されている。これらの非特許文献１０〜１２には、ＭＴＣＤ毎ではなく、ＭＴＣグループ毎にページングを送信することで、ページングの負荷を削減する方法が開示されている。しかし、これらの非特許文献１０〜１２に開示された方法では、多数のＭＴＣＤに一斉にページングを通知するような場合、ＭＴＣＤではない移動端末（以降「ノーマル（ｎｏｒｍａｌ）ＵＥ」と称す）のページング用の無線リソースの不足が生じるという問題が依然として残ってしまう。ＭＴＣＤグループは、端末装置群に相当する。
また、上り混雑およびそれによる問題を解消する方法として、３ＧＰＰに、非特許文献１３の技術が提案されている。非特許文献１３には、ＭＴＣＤからのデタッチ処理の要求が無い場合でも、上位ノードによってデタッチ処理を行うようにすることが記載されている。しかし、非特許文献１３に開示された方法では、ＭＴＣＤの上りＲＡＣＨ用無線リソースの不足が生じるという問題が生じてしまう。
本発明では、上述のような、下り混雑と、それによるページング用無線リソース不足および下りデータ用無線リソース不足などの下り無線リソース不足とを回避する方法について開示する。また、上り混雑と、それによる上りＲＡＣＨ用無線リソース不足などの上り無線リソース不足とを回避する方法について開示する。
従来のＬＴＥの通信システムにおけるページング（paging）方法について、以下に示す。図１４は、従来のＬＴＥの通信システムにおけるページングのシーケンスを示す図である。
ステップＳＴ１４０１において、発信元から、発信先移動端末を管理するＭＭＥに対して、着呼メッセージが通知される。着呼メッセージには、発信先の移動端末識別子（識別番号）が含まれる。ステップＳＴ１４０２において、ＭＭＥは、移動端末識別子のＴＡリストを検索する。この際、ＭＭＥは、必要に応じてＨＳＳから情報を取得する。
ステップＳＴ１４０３において、ＭＭＥは、一つまたは複数のｅＮＢへ、ページングメッセージを送信する。これによって、ページングプロシージャを起動する。ページングメッセージには、発信先の移動端末識別子が含まれる。ステップＳＴ１４０３で送信されるページングメッセージに含まれる発信先の移動端末識別子（ＵＥ−ＩＤ）としては、後述するステップＳＴ１４０４のページングメッセージに含まれる移動端末識別子である国際移動加入者識別番号（International Mobile Subscriber Identity：ＩＭＳＩ）またはサービング一時的移動加入者識別番号（Serving Temporary Mobile Subscriber Identity：ｓ−ＴＭＳＩ）と、ステップＳＴ１４０４のページングメッセージの送信タイミング導出用の移動端末識別子（ＵＥ＿ＩＤ）とがある。
ページングメッセージを受信したｅＮＢは、ステップＳＴ１４０４において、傘下の移動端末（ＵＥ）に対してページングメッセージを送信する。ページングメッセージには、発信先の移動端末識別子（ＵＥ−ＩＤ）が含まれる。ステップＳＴ１４０４で送信されるページングメッセージに含まれる発信先の移動端末識別子（ＵＥ−ＩＤ）としては、ＩＭＳＩあるいはｓ−ＴＭＳＩが用いられる。
ステップＳＴ１４０３におけるＭＭＥからｅＮＢへのページングメッセージの送信は、Ｓ１インタフェース上のＳ１シグナリングを用いて行われ、ページングメッセージは、ページングを通知するＵＥが属するＴＡリスト内のｅＮＢに対して送信される。ステップＳＴ１４０４におけるｅＮＢからＵＥへのページングメッセージの送信は、エアインタフェースであるＵｕインタフェースを用いて行われる。ステップＳＴ１４０４におけるページングメッセージの送信は、周期的に行われる。これは、ＵＥが間欠受信（Discontinuous Receive；略称：ＤＲＸ）を行うことを可能にして、ＵＥの低消費電力化を図るためである。
ＵＥへのページングメッセージが送信される無線フレーム（ページングフレーム、Paging Frame：ＰＦ）およびサブフレーム（ページングオケージョン、Paging Occasion：ＰＯ）は、各ＵＥのページング送信タイミング導出用の移動端末識別子（ＵＥ＿ＩＤ）から導出される。以下、ＰＦおよびＰＯをまとめて、「ＰＦ／ＰＯ」という場合がある。導出式は、非特許文献３の７章に示されている。ＵＥ＿ＩＤは、移動端末のＩＭＳＩから導出してもよい。導出式に用いられるパラメータＴおよびｎＢは、システム情報として報知される。Ｔは、ＤＲＸ周期であり、ターゲットとするＵＥへのページングメッセージが送信される周期である。ｎＢは、１つのＤＲＸ周期内でＰＦ／ＰＯが生じる回数を決めるパラメータである。これらを用いて、非特許文献３に従って、サブフレーム番号を表す後述のパラメータＮｓおよびｉ＿ｓが導出される。
ページングメッセージは、前述のようにロジカルチャネルであるＰＣＣＨにマッピングされ、さらにトランスポートチャネルであるＰＣＨ、および物理チャネルであるＰＤＳＣＨにマッピングされる。ページングメッセージが送信されるサブフレームのＰＤＣＣＨには、無線リソース割当情報が含まれる。ＰＤＣＣＨに含まれるページングメッセージ用の無線リソース割当情報は、ページング用の識別子であるＰ−ＲＮＴＩ（Paging-Radio Network Temporary Identity）を用いてマスクされる。
無線リソース割当情報がマスクされると記載したが、さらに具体的には、無線リソース割当情報のＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check）パリティビットがマスクされる。これによって、ＵＥは、自局のページングメッセージが送信されるタイミングのサブフレーム（ＰＦ／ＰＯ）のＰＤＣＣＨを、Ｐ−ＲＮＴＩを用いて検出することで、ページングメッセージの有無を判断することが可能となる。
ページングメッセージに含まれる情報として、ページングレコードのリストであるページングレコードリスト（pagingRecordList）、システムインフォメーションモディフィケーション（systemInfoModification）、および緊急情報インジケーション（etws-Indication）がある。ページングレコードには、移動端末（ＵＥ）識別子であるＩＭＳＩあるいはｓ−ＴＭＳＩが含まれる。ページングメッセージを受信したＵＥは、ページングレコードに含まれるＵＥ識別子に自ＵＥの識別子があることを認識した場合、セルへアクセスを開始する。ページングレコードは、規格において最大値が決められており、「１６」が設定されている。
従来のＬＴＥでのページングでは、非特許文献２に示されるように、ページングレコードの数が限定されているので、１サブフレームで呼出すことができるＵＥ数が限定される。これによって、多数のＭＴＣＤへ一斉にページングが発生するような場合、全てのＭＴＣＤにページングを通知するまでに、大きな遅延が生じてしまうという問題がある。例えば、３ＧＰＰ Ｒ２−１０２７８１（以下「非特許文献１４」という）には、セル内の全てのＭＴＣＤにページングを通知するまでに、１１．１５秒の遅延を生じる旨の記載がある。
さらに、ｎｏｒｍａｌ ＵＥ向のページングを送信できなくなるという問題が生じる。ｎｏｒｍａｌ ＵＥ向のページングと、ＭＴＣＤ向のページングとが同時に発生した場合、１つのページングメッセージ上の全てのページングレコードがＭＴＣＤの識別子となり、ｎｏｒｍａｌ ＵＥの識別子をのせることが不可能になる場合が生じる。このような場合、ｎｏｒｍａｌ ＵＥを呼出すことは不可能になる。ＤＲＸ周期後の次のページングオケージョンでも、ｎｏｒｍａｌ ＵＥ向のページングがＭＴＣＤ向のページングと同時に発生する可能性は高く、同様にｎｏｒｍａｌ ＵＥを呼出すことが不可能となる。したがって、ｎｏｒｍａｌ ＵＥが自局宛のページングメッセージを受信できるまで、大きな遅延時間が生じることになる。
非特許文献１０および非特許文献１１には、ＭＴＣＤ毎ではなく、ＭＴＣグループ毎にページングを送信することで、ページングの負荷を削減する方法が開示されている。しかし、これらの方法においても、ＭＴＣグループ向ページングと、ｎｏｒｍａｌ ＵＥ向ページングとが同時に発生した場合、１つのページングメッセージ上のページングレコードのうちのいくつか、または全部がＭＴＣグループの識別子となってしまい、ｎｏｒｍａｌ ＵＥの識別子をのせられる数が減少してしまう。これによって、いくつかのｎｏｒｍａｌ ＵＥを呼出すことが不可能になり、従って、ｎｏｒｍａｌ ＵＥが自局宛のページングメッセージを受信できるまで、大きな遅延時間が生じることになる。
ｎｏｒｍａｌ ＵＥへのページングにおいては、ヒューマンインタラクション（Human Interaction）を必要とするので、遅延時間の増大は許されない。したがって、ｎｏｒｍａｌ ＵＥ向のページングと、ＭＴＣＤ向のページングとが同時に発生した場合において、ｎｏｒｍａｌ ＵＥ向ページングの遅延時間の増大を防ぐことが重要な課題となる。
本実施の形態では、上述のような課題を解決するために、１つのページングメッセージ上で呼出すことができるｎｏｒｍａｌ ＵＥの数を減らさずに、ＭＴＣＤを呼出す方法を開示する。ＭＴＣＤを呼出す具体的な方法として、以下の（１），（２）の２つを開示する。（１）ｎｏｒｍａｌ ＵＥ向ページングをＭＴＣＤ向ページングよりも優先する、（２）ページングレコードの個数（以下「ページングレコード数」という）の最大値を端末種別毎に設ける。
まず、前記（１）のｎｏｒｍａｌ ＵＥ向ページングをＭＴＣＤ向ページングよりも優先する方法の具体例を示す。ＭＭＥは、ｅＮＢに送信するページングメッセージに、そのページングメッセージによるページングがｎｏｒｍａｌ ＵＥ向であるか、ＭＴＣＤ向であるかを示す情報をのせる。例えば、１ビットの情報として、「１」をｎｏｒｍａｌ ＵＥ向とし、「０」をＭＴＣＤ向としてもよい。ｅＮＢは、ＭＭＥから受信したページングメッセージの情報に基づいて、１つのページングメッセージ上に含めるページングレコードに、ＭＴＣＤの移動端末識別子よりも、ｎｏｒｍａｌ ＵＥの移動端末識別子を優先して記載して、ページングを送信する。これによって、ｎｏｒｍａｌ ＵＥを、ＭＴＣＤよりも優先して呼出すことが可能となる。
ＭＭＥからのページングが、ＭＴＣＤ向のページングではなく、ＭＴＣグループへのページングである場合であっても、上述の方法を適用できる。この場合には、ＭＭＥからのページングのページングメッセージに、そのページングメッセージが、ｎｏｒｍａｌ ＵＥ向であるか、ＭＴＣＤ向であるかを示す情報をのせるようにすればよい。ｅＮＢは、ＭＭＥから受信したページングメッセージの情報に基づいて、１つのページングメッセージ上に含めるページングレコードに、ＭＴＣグループあるいはＭＴＣグループに属するＭＴＣＤの移動端末識別子よりも、ｎｏｒｍａｌ ＵＥの移動端末識別子を優先して記載して、ページングを送信する。これによって、ｎｏｒｍａｌ ＵＥを優先して呼出すことが可能となる。
以上のような方法を用いることによって、ｎｏｒｍａｌ ＵＥ向のページングと、ＭＴＣＤ向のページングとが同時に発生した場合におけるｎｏｒｍａｌ ＵＥ向ページングの遅延時間の増大を防ぐことが可能となる。
次に、前記（２）のページングレコード数の最大値を端末種別毎に設ける方法の具体例を示す。新たにＭＴＣＤ用のページングレコード数の最大値を設ける。ｎｏｒｍａｌ ＵＥ用には、従来のページングレコード数の最大値を用い、ＭＴＣＤ用には、新たに設けたページングレコード数の最大値を用いる。従来のページングレコード数の最大値を表すパラメータを「maxpagerec」として、これに、呼出し可能なｎｏｒｍａｌ ＵＥの個数の最大値を設定する。新たに設けたページングレコード数の最大値を表すパラメータを「mtc-maxpagerec」として、これに、呼出し可能なＭＴＣＤの個数の最大値を設定する。この方法を用いることによって、ページングメッセージに含まれるページングレコード数の最大値を、ｎｏｒｍａｌ ＵＥとＭＴＣＤとで別々に設定できるようになる。
ページングレコードリストも、新たにＭＴＣＤ用に設けるとよい。従来のページングレコードリストを表すパラメータを「pagingrecordlist」として、これにｎｏｒｍａｌ ＵＥのページングレコード数の最大値（maxpagerec）までの個数の移動端末識別子、具体的にはＩＭＳＩまたはｓ−ＴＭＳＩを記載する。新たに設けたページングレコードリストを表すパラメータを「mtc-pagingrecordlist」として、これにＭＴＣＤのページングレコード数の最大値（mtc-maxpagerec）までの個数の移動端末識別子、具体的にはＩＭＳＩあるいはｓ−ＴＭＳＩを記載すればよい。
図１５は、実施の形態１におけるページングメッセージに含まれる情報の一例を示す図である。図１５に示すように、ページングメッセージには、呼出すｎｏｒｍａｌ ＵＥの移動端末識別子が、ｎｏｒｍａｌ ＵＥのページングレコード数の最大値（maxpagerec）までの個数分記載されたページングレコードのリスト（pagingrecordlist）と、呼出すＭＴＣＤの移動端末識別子が、ＭＴＣＤのページングレコード数の最大値（mtc-maxpagerec）までの個数分記載されたページングレコードのリスト（mtc-pagingrecordlist）とが含まれている。
ＭＭＥからページングメッセージを受信したｅＮＢは、呼出す移動端末の移動端末識別子から、ページングメッセージを送信するタイミング（ＰＦ／ＰＯ）を決定する。複数の移動端末に一斉に呼出が発生する場合、複数の移動端末が、移動端末識別子によって決定される同じタイミング（ＰＦ／ＰＯ）で、同一のページングメッセージで呼出される場合がある。多数のＭＴＣＤに一斉に呼出しが発生する場合、複数の移動端末、特に複数のＭＴＣＤが、同じタイミング（ＰＦ／ＰＯ）で、同一のページングメッセージで呼出されることになる。
ｅＮＢは、同一のページングメッセージで呼出す１つまたは複数のｎｏｒｍａｌ ＵＥの移動端末識別子を、ページングレコードリスト（pagingrecordlist）のページングレコードに、ｎｏｒｍａｌ ＵＥのページングレコード数の最大値（maxpagerec）以内の個数分記載する。さらに、同一のページングメッセージで呼出す１つまたは複数のＭＴＣＤの移動端末識別子を、ページングレコードリスト（mtc-pagingrecordlist）のページングレコードに、ＭＴＣＤのページングレコード数の最大値（mtc-maxpagerec）以内の個数分記載する。このページングメッセージを前記タイミング（ＰＦ／ＰＯ）で周期的に間欠送信する。
移動端末であるｎｏｒｍａｌ ＵＥおよびＭＴＣＤは、自局の移動端末識別子から導出したＰＦ／ＰＯのタイミングで間欠受信し、ページングメッセージが存在する場合に、ページングメッセージを受信する。ｎｏｒｍａｌ ＵＥは、ページングメッセージのpagingrecordlistのページングレコードに、自局の移動端末識別子が存在すれば、呼出しが有ると判断して、上りアクセスを開始する。ＭＴＣＤは、ページングメッセージのmtc-pagingrecordlistのページングレコードに、自局の移動端末識別子が存在すれば、呼出しが有ると判断して、上りアクセスを開始する。
このように、ページングメッセージ内に、ｎｏｒｍａｌ ＵＥおよびＭＴＣＤのページングレコード数の最大値およびページングレコードリストを別々に設けることによって、１つのページングメッセージで多数の移動端末を呼出す状況が発生するような場合でも、ｎｏｒｍａｌ ＵＥへの影響を抑制することが可能となる。これによって、特にシステムへの影響の大きい、ｎｏｒｍａｌ ＵＥ向ページングの遅延時間の増大を防ぐことが可能となる。
ＭＴＣのページングレコードに、ＭＴＣＤ毎の移動端末識別子ではなく、ＭＴＣグループ毎の識別子を設けて記載するようにしてもよい。ＭＴＣグループ毎の識別子としては、従来の移動端末識別子（ＵＥ−ＩＤ）の中から割当てるようにしてもよいし、従来の移動端末識別子とは別に、ＭＴＣグループ専用の識別子を設けるようにしてもよい。ＭＴＣのページングレコードにＭＴＣグループ毎の識別子を記載する場合、ＭＴＣグループ毎の呼出が可能となる。
ＭＴＣのページングレコードに、ＭＴＣグループ毎の識別子を記載する場合、ページングレコード数の最大値には、ＭＴＣＤのページングレコード数の最大値（mtc-maxpagerec）を適用してもよい。この場合、ＭＴＣＤ毎の移動端末識別子とＭＴＣグループ毎の識別子との合計数が、ＭＴＣＤのページングレコード数の最大値を超えないように設定すればよい。
ＭＴＣのページングレコードに、ＭＴＣグループ毎の識別子を記載する場合、他の方法として、ＭＴＣグループのページングレコード数の最大値を、ｎｏｒｍａｌ ＵＥのページングレコード数の最大値、およびＭＴＣＤのページングレコード数の最大値とは別に設けるようにしてもよい。ＭＴＣグループのページングレコード数の最大値を表すパラメータを「mtcg-maxpagerec」として、これに、呼出し可能なＭＴＣグループの個数の最大値を設定すればよい。この方法を用いることによって、ページングメッセージに含まれるＭＴＣグループのページングレコード数の最大値を、ｎｏｒｍａｌ ＵＥおよびＭＴＣＤとは別に設定できるようになる。ページングレコードリストも、新たにＭＴＣグループ用に設けるとよい。ＭＴＣグループ用のページングレコードリストを表すパラメータを「mtcg-pagingrecordlist」として、これにＭＴＣグループのページングレコード数の最大値（mtcg-maxpagerec）までの個数のＭＴＣグループ識別子を記載すればよい。
ＭＴＣＤのページングレコード数の最大値（mtc-maxpagerec）、およびＭＴＣグループのページングレコード数の最大値（mtcg-maxpagerec）は、静的あるいは準静的に設定できるようにしてもよい。
静的に設定する場合は、予め規格に記載しておくことによって、ＭＴＣＤおよびｅＮＢが前記ページングレコード数の最大値を認識できる。この場合、パラメータのシグナリングが不要となるので、通信エラーが発生せず、無線リソースの消費を削減することが可能となる。
準静的に設定する場合は、設定するノードを、ｅＮＢあるいはＭＭＥとすればよい。ｅＮＢが設定する場合は、ｅＮＢからシステム情報として、ページングレコード数の最大値を傘下の移動端末に報知すればよい。ＭＭＥが設定する場合は、ＭＭＥからｅＮＢに対して、Ｓ１インタフェース上のＳ１シグナリングメッセージを用いて、ページングレコード数の最大値を通知すればよい。これによって、ｅＮＢは、ページングレコード数の最大値を傘下の移動端末に通知することが可能となる。
図１６は、ＭＴＣＤのページングレコード数の最大値を準静的に設定する場合のページングのシーケンスの一例を示す図である。ステップＳＴ１６０１において、ＭＭＥは、ＭＴＣＤ用のページングレコード数の最大値を決定する。ステップＳＴ１６０２において、ＭＭＥは、決定した最大値をＳ１シグナリングでｅＮＢに通知する。ステップＳＴ１６０３において、ｅＮＢは、前記最大値をシステム情報として、傘下の移動端末（ＵＥ）に報知する。これによって、移動端末は、ページングメッセージに含まれるＭＴＣＤ向ページングレコードの個数の最大値を認識することが可能となる。
ステップＳＴ１６０４〜ステップＳＴ１６０７は、前述の図１４に示すステップＳＴ１４０１〜ステップＳＴ１４０４と同じページングのシーケンスだが、移動端末としてＭＴＣＤへの呼出しについて開示してある。
ステップＳＴ１６０４において、発信元からＭＭＥに対して着呼メッセージが通知される。着呼メッセージには、発信先のＭＴＣＤの識別子が含まれる。ステップＳＴ１６０５において、ＭＭＥは、ＭＴＣＤの識別子のＴＡリストを検索する。ステップＳＴ１６０６において、ＭＭＥは、一つまたは複数のｅＮＢへ、ページングメッセージを送信する。ページングメッセージには、発信先のＭＴＣＤの識別子が含まれる。ページングメッセージを受信したｅＮＢは、ステップＳＴ１６０７において、傘下の移動端末に対してページングメッセージを送信する。ページングメッセージには、発信先のＭＴＣＤの識別子が含まれる。
ＭＭＥが、ＭＴＣＤのページングレコード数あるいはＭＴＣグループのページングレコード数の最大値を決定するための指標としては、ＭＭＥの傘下あるいはｅＮＢの傘下のＭＴＣＤの台数、またはセル毎の無線リソース使用量を用いるとよい。また、これらの指標を組合せて用いてもよい。これらの指標を用いて最大値を準静的に設定可能とすることによって、セルに存在するＭＴＣＤ数あるいはＭＴＣグループ数に応じて、ページングレコード数の最大値を柔軟に変更できる。これによって、ページングに必要となる無線リソースの使用効率を高めることが可能となり、無線リソースの有効活用が可能となる。
セルに存在するＭＴＣＤ数あるいはＭＴＣグループ数が比較的多い場合は、ＭＴＣＤあるいはＭＴＣグループのページングレコード数の最大値を比較的大きい値に設定し、セルに存在するＭＴＣＤ数あるいはＭＴＣグループ数が比較的少ない場合は、ＭＴＣＤあるいはＭＴＣグループのページングレコード数の最大値を比較的小さい値に設定する。
上述した方法では、端末種別毎にページングレコード数の最大値を設定するようにしたが、他の方法として、１つのページングメッセージに含ませるページングレコードの個数の最大値を設定し、どれか１つの端末種別を除いた種別の端末について、端末種別毎にページングレコード数の最大値を設定するようにしてもよい。
例えば、端末種別を、ｎｏｒｍａｌ ＵＥとＭＴＣグループとした場合、１つのページングメッセージに含ませるページングレコードの個数の最大値を設定し、さらにＭＴＣグループのページングレコード数の最大値を設定するようにしておけばよい。こうすることによって、上述した方法と同様に、ｎｏｒｍａｌ ＵＥ用のページングレコード数を確保することが可能となる。
本実施の形態で開示した方法を用いることによって、１つのページングメッセージ上で呼出すことができるｎｏｒｍａｌ ＵＥの数を減らさずに、ＭＴＣＤを呼出すことが可能となる。これによって、ｎｏｒｍａｌ ＵＥ向のページングと、ＭＴＣＤ向のページングとが同時に発生した場合における下り混雑およびそれによるページング用無線リソース不足などの無線リソース不足を回避することができる。したがって、ｎｏｒｍａｌ ＵＥ向ページングの遅延時間の増大を防ぐことが可能となり、Ｈ２Ｈに最適な通信を維持した状態でＭ２Ｍ通信を可能とする通信システムを構築することが可能となる。
実施の形態２．
本実施の形態では、１つのページングメッセージ上で呼出すことができるｎｏｒｍａｌ ＵＥの数を減らさずにＭＴＣＤを呼出すことができる他の方法を開示する。
具体的な方法として、ページングメッセージ内にＭＴＣＤ呼出し用のインジケータ（以下「ＭＴＣＤ呼び出し用インジケータ」という場合がある）を設ける。ページングメッセージのページングレコードではない情報として、ＭＴＣＤ呼出し用インジケータを設けるとよい。
図１７は、実施の形態２におけるページングメッセージに含まれる情報の一例を示す図である。ＭＴＣＤ呼出し用インジケータを「mtc-indication」としている。図１７に示すように、本実施の形態におけるページングメッセージには、従来のページングメッセージに含まれる情報、具体的には「pagingrecordlist」、「systeminfomodification」および「etws-indication」に加えて、「mtc-indication」を含める。「mtc-indication」を１ビット（bit）の情報として、「１」あるいは「ｔｒｕｅ」の場合はＭＴＣＤの呼出しがあるとし、「０」あるいは「ｆａｌｓｅ」の場合はＭＴＣＤの呼出しが無いとしてもよい。
ＭＴＣＤは、自局の移動端末識別子から導出したＰＦ／ＰＯのページングメッセージに、ＭＴＣＤ呼出し用インジケータ（mtc-indication）がある、すなわちｔｒｕｅであることを認識すると、上りアクセスを開始する。
このように構成することによって、ＭＴＣＤを呼出すために、ページングメッセージのページングレコードにＭＴＣＤあるいはＭＴＣグループの識別子をのせなくて済むので、１つのページングメッセージ内のページングレコードにのせられるｎｏｒｍａｌ ＵＥの数を減らさずに、ＭＴＣＤを呼出すことが可能となる。これによって、ｎｏｒｍａｌ ＵＥ向のページングと、ＭＴＣＤ向のページングとが同時に発生した場合における下り混雑およびそれによるページング用無線リソース不足を回避することができる。したがって、ｎｏｒｍａｌ ＵＥ向ページングの遅延時間の増大を防ぐことが可能となり、Ｈ２Ｈに最適な通信を維持した状態でＭ２Ｍ通信を可能とする通信システムを構築することが可能となる。
着呼がＭＴＣＤに対して発生する場合ではなく、着呼がＭＴＣグループに対して発生する場合、そのＭＴＣグループに属するＭＴＣＤにページングを送信するために、ＭＴＣグループとＭＴＣグループに属するＭＴＣＤとの対応付けが必要となる。ＭＴＣグループとそれに属するＭＴＣＤとの対応付けを行うノードとしては、ＭＭＥあるいはｅＮＢを用いればよい。
ＭＴＣグループとそれに属するＭＴＣＤとの対応付けを行うために、ＭＴＣグループ識別子とそのＭＴＣグループに属するＭＴＣＤの移動端末識別子とを対応付けた対応リストを設けておくとよい。対応リストは、ＨＳＳ、あるいはＭＭＥ、あるいはｅＮＢで構成および管理されるようにすればよい。
ＭＴＣグループとそれに属するＭＴＣＤとの対応付けをＭＭＥが行う場合、ＭＭＥは、対応付けに必要な情報を予めＨＳＳ、あるいはＭＭＥ自身、あるいはｅＮＢから取得するようにしておけばよい。対応付けに必要な情報としては、前述の対応リストがある。
図１８は、ＭＭＥが、ＭＴＣグループとそれに属するＭＴＣＤとの対応付けを行う場合のページングのシーケンスの一例を示す図である。ステップＳＴ１８０１で着呼を受信したＭＭＥは、ステップＳＴ１８０２において、受信した着呼メッセージに含まれるＭＴＣグループ識別子に基づいて、そのＭＴＣグループ識別子のＭＴＣグループに属するＭＴＣＤの移動端末識別子を導出する。ＭＭＥは、ＭＴＣＤの移動端末識別子の導出のために必要な情報、例えばＭＴＣグループ識別子と、そのＭＴＣグループ識別子のＭＴＣグループに属するＭＴＣＤの移動端末識別子との対応リストをＨＳＳから取得するようにしてもよい。
ステップＳＴ１８０３において、ＭＭＥは、導出したＭＴＣＤの移動端末識別子のＴＡリストを検索する。この場合も、ＭＭＥは、ＭＴＣＤの移動端末識別子のＴＡリストの検索に必要な情報をＨＳＳから取得するようにしてもよい。
ステップＳＴ１８０４において、ＭＭＥは、ＴＡリスト内の一つまたは複数のｅＮＢへ、ページングメッセージを送信することによって、ページングプロシージャを起動する。ページングメッセージには、呼出すＭＴＣＤの移動端末識別子が含まれる。ページングメッセージを受信したｅＮＢは、ステップＳＴ１８０５において、傘下の移動端末（ＵＥ）に対してページングを送信する。ページングのページングメッセージには、呼出すＭＴＣＤの移動端末識別子は含まれず、ＭＴＣＤ呼出し用インジケータ（mtc-indication）が含まれる。
ＭＭＥからｅＮＢへ送信するページングメッセージに、呼出す１つのＭＴＣグループに属する一つまたは複数のＭＴＣＤの識別子をのせるようにしてもよい。この場合、１つのページングメッセージを受信したｅＮＢは、受信したページングメッセージに含まれる一つまたは複数のＭＴＣＤの識別子に基づいて、一つまたは複数のＭＴＣＤに対して、ＭＴＣＤ呼出し用インジケータ（mtc-indication）を含むページングメッセージを送信する。このようにすることによって、ＭＭＥとｅＮＢとの間のページング信号が１つでよくなるので、Ｓ１シグナリング量を削減することが可能となる。
ＭＴＣグループのＴＡリストを新たに設けておいてもよい。ＭＴＣグループのＴＡリストは、ここで開示するページングがＭＴＣグループに対して発生した場合に用いてもよい。ＭＴＣグループのＴＡリストの情報は、ＨＳＳにリストおよび管理されてもよいし、ＭＭＥにリストおよび管理されてもよい。ＭＭＥは、ステップＳＴ１８０３において、導出したＭＴＣＤの識別子のＴＡリストを検索するのではなく、ＭＴＣグループのＴＡリストを検索する。この際、ＴＡリストがＨＳＳにリストおよび管理されている場合は、ＭＭＥはＨＳＳから情報を取得すればよい。ＭＴＣグループのＴＡリストを導出したＭＭＥは、ＴＡリストに含まれる一つまたは複数のｅＮＢに対してページングメッセージを送信すればよい。
ＭＴＣグループとそれに属するＭＴＣＤとの対応付けをｅＮＢが行う場合、ｅＮＢは、対応付けに必要な情報を予めＨＳＳ、あるいはＭＭＥ、あるいはｅＮＢ自身から取得するようにしておけばよい。ＨＳＳから取得する場合は、ＭＭＥを介して取得すればよい。対応付けに必要な情報として、前述の対応リストがある。
ＭＭＥは、ＭＴＣグループのＴＡリストに含まれる一つまたは複数のｅＮＢに対してＭＴＣグループ識別子を含むページングメッセージを送信する。ｅＮＢは、ＭＴＣグループ識別子を受信して、前述の対応リストの対応付けに基づいて、その識別子のＭＴＣグループに属するＭＴＣＤを導出する。ｅＮＢは、導出したＭＴＣＤに対して個別にページングメッセージを送信する。ページングメッセージには、ＭＴＣＤ呼出し用インジケータ（mtc-indication）を含ませる。これによって、ＭＭＥとｅＮＢとの間のページング信号は、グループ毎に１つでよいので、Ｓ１シグナリング量を削減することが可能となる。
実施の形態２ 変形例１．
前述の実施の形態２の方法では、ＭＴＣＤ呼出し用インジケータ（mtc-indication）は１つであるので、セル内に複数のＭＴＣグループが存在し、異なるＭＴＣグループに属するＭＴＣＤに同時にページングが発生した場合、ＭＴＣＤは、自局が属するＭＴＣグループへのページングか否かを判別することができないという問題がある。
この問題を解消するために、本変形例では、ＭＴＣＤ呼出し用のインジケータの代わりに、ページングメッセージ内にＭＴＣグループ呼出し用のインジケータを設ける。
ＭＴＣグループ呼出し用のインジケータの具体例として、ＭＴＣグループの識別子を用いてもよい。ＭＴＣグループ呼出し用のインジケータをＭＴＣグループの識別子とした場合、ＭＴＣグループ呼出し用のインジケータは、ＭＴＣグループの識別子に要するビット数とすればよい。
ＭＴＣＤは、自局の移動端末識別子から導出したＰＦ／ＰＯのページングメッセージに、ＭＴＣグループ呼出し用のインジケータとして、自ＭＴＣＤの属するＭＴＣグループの識別子があることを認識すると、上りアクセスを開始する。
このように構成することによって、たとえ異なるＭＴＣグループに属するＭＴＣＤに同時にページングが発生した場合でも、どのＭＴＣグループに対する呼出しかをＭＴＣＤに対して通知することが可能となる。ＭＴＣＤは、ページングメッセージが自ＭＴＣＤの属するＭＴＣグループに対する呼出しかを判断することが可能となるので、ページングメッセージの受信に続く上りアクセスを開始するか否かの判断が可能となる。これによって、自ＭＴＣＤの属するＭＴＣグループに対する呼出しでない場合に、上りアクセスを開始しないようにすることができ、低消費電力化を図ることができる。
ＭＴＣグループの識別子は、システム毎に付与される。システムにおけるＭＴＣグループの数は大きくなると考えられるので、ＭＴＣグループの識別子に必要とするビット数は多大になる。したがって、上述した方法のようにＭＴＣグループの識別子をＭＴＣグループ呼出し用のインジケータとして用いた場合、ＭＴＣグループ呼出し用のインジケータに必要とするビット数は多大になってしまう。
そこで、ＭＴＣグループ呼出し用のインジケータの他の例として、セル毎のＭＴＣグループの識別子を用いてもよい。
ある１つのセルについて考えると、１つのセルでサポートされるＭＴＣサービスの数は限定される。ＭＴＣグループがＭＴＣサービス毎に構成されることなどが考えられるので、１つのセルでサポートされるＭＴＣグループ数も、システムでサポートされるＭＴＣグループ数と比較して少なくなる。したがって、システムにおけるＭＴＣグループ識別子を、セル毎に割当て直すことによって、ＭＴＣグループ識別子の情報量を低減させることが可能となる。
システムにおけるＭＴＣグループ識別子をセル毎に割当て直す場合、たとえばｅＮＢがセル毎のＭＴＣグループ識別子への割当てを行うようにするとよい。ＭＴＣＤとＭＭＥとの間のアタッチプロシージャにおいて、ｅＮＢは、ＲＲＣシグナリングメッセージによって、ＭＴＣＤが属するＭＴＣグループのセル毎のＭＴＣグループ識別子をＭＴＣＤに通知する。
図１９は、ｅＮＢがセル毎のＭＴＣグループ識別子への割当てを行う場合のページングのシーケンスの一例を示す図である。ステップＳＴ１９０１において、ＭＴＣＤがアタッチプロシージャを開始した場合、ＭＭＥは、上位ノードとの間でリソース設定などを行い、ステップＳＴ１９０２において、アタッチアクセプトメッセージをｅＮＢに通知する。アタッチアクセプトメッセージには、ＭＴＣＤが属するＭＴＣグループ識別子を含ませておく。
ステップＳＴ１９０３において、ｅＮＢは、システムでのＭＴＣグループ識別子をセル毎のＭＴＣグループ識別子に変換する。このＭＴＣグループ識別子の変換における対応関係は、ｅＮＢに記憶させておく。たとえば、前記対応関係は、図９に示すｅＮＢの制御部９１１あるいはプロトコル処理部９０３などに記憶させておくとよい。
ステップＳＴ１９０４において、ｅＮＢは、ＲＲＣ接続リコンフィグレーション（RRC connection reconfiguration）メッセージに、変換後のセル毎のＭＴＣグループ識別子を含ませてＭＴＣＤに送信する。ＲＲＣ接続リコンフィグレーションメッセージを受信したＭＴＣＤは、セル毎のＭＴＣグループ識別子を認識する。ここでは、ＲＲＣ接続リコンフィグレーションメッセージに、変換後のセル毎のＭＴＣグループ識別子を含ませることを開示したが、これに限らず、ｅＮＢからＭＴＣＤに対して送信されるアタッチ完了メッセージに、変換後のセル毎のＭＴＣグループ識別子を含ませるようにしてもよい。
ステップＳＴ１９０５において、着呼を受信したＭＭＥは、ステップＳＴ１９０６において、着呼メッセージに含まれるＭＴＣグループ識別子に基づいて、そのＭＴＣグループ識別子のＭＴＣグループに属するＭＴＣＤの移動端末識別子を導出する。ＭＭＥは、ＭＴＣグループに属するＭＴＣＤの移動端末識別子の導出のために必要な情報、例えばＭＴＣグループ識別子とそのＭＴＣグループ識別子のＭＴＣグループに属するＭＴＣＤの移動端末識別子との対応リストをＨＳＳから取得するようにしてもよい。
ステップＳＴ１９０７において、ＭＭＥは、導出したＭＴＣＤの移動端末識別子のＴＡリストを検索する。この場合も、ＭＭＥは、ＭＴＣＤの移動端末識別子のＴＡリストの検索に必要な情報をＨＳＳから取得するようにしてもよい。
ステップＳＴ１９０８において、ＭＭＥは、ＴＡリスト内の一つまたは複数のｅＮＢへページングメッセージを送信することによって、ページングプロシージャを起動する。ページングメッセージには、呼出すＭＴＣＤの移動端末識別子が含まれる。
ページングメッセージを受信したｅＮＢは、ステップＳＴ１９０９において、システムでのＭＴＣグループ識別子からセル毎のＭＴＣグループ識別子を導出する。セル毎のＭＴＣグループ識別子の導出には、ステップＳＴ１９０３で行った変換における対応関係を用いる。
ステップＳＴ１９１０において、ｅＮＢは、傘下の移動端末（ＵＥ）に対してページングを送信する。ページングのページングメッセージには、呼出すＭＴＣグループにおけるセル毎のＭＴＣグループ識別子を含める。
ＭＴＣＤは、自局の移動端末識別子から導出したＰＦ／ＰＯのページングメッセージに、ＭＴＣグループ呼出し用のインジケータとして、ステップＳＴ１９０４で受信した自ＭＴＣＤの属するセル毎のＭＴＣグループの識別子があることを認識すると、上りアクセスを開始する。
また、セル毎のＭＴＣグループの識別子ではなく、ＴＡ毎のＭＴＣグループの識別子としてもよい。この場合、ＭＭＥが、ＴＡ毎のＭＴＣグループ識別子への割当てを行うようにするとよい。ＭＴＣＤとＭＭＥとの間のアタッチプロシージャにおいて、ＭＭＥは、アタッチアクセプトメッセージによって、ＭＴＣＤが属するＴＡ毎のＭＴＣグループ識別子をｅＮＢに対して通知する。ｅＮＢは、ＲＲＣシグナリングメッセージによって、ＴＡ毎のＭＴＣグループ識別子をＭＴＣＤに通知する。
以上のようにセル毎、あるいはＴＡ毎のＭＴＣグループ識別子を設け、この識別子をＭＴＣグループ呼出し用に用いることによって、ＭＴＣグループ呼出し用のインジケータのビット数を低減できる。これによって、多数のＭＴＣＤを呼出す場合の無線リソースの削減が可能となり、混雑を回避することが可能となる。
以上に述べたようにセル毎、あるいはＴＡ毎のＭＴＣグループ識別子を設けることは、ページングメッセージ内のページングレコードにＭＴＣグループ識別子を用いる場合にも適用可能である。これによって、ページングレコードのビット数を低減できるので、ページングレコード数の最大値を大きくとることができ、１つのページングメッセージで呼出すことができる移動端末数を増やすことが可能となる。したがって、ｎｏｒｍａｌ ＵＥ呼出しへの影響を低減することが可能となる。
実施の形態２ 変形例２．
前述の実施の形態２および実施の形態２の変形例１では、ＰＦ／ＰＯを導出するために、ＭＴＣＤの移動端末識別子を用いた場合について述べた。本変形例では、ＰＦ／ＰＯを導出するために、ＭＴＣＤの移動端末識別子の代わりに、ＭＴＣグループ識別子を用いることとする。ＭＴＣグループ識別子としては、システムとしてのＭＴＣグループ識別子とすればよく、この他にもＴＡ毎のＭＴＣグループ識別子、セル毎のＭＴＣグループ識別子としてもよい。
ＭＴＣＤは、自ＭＴＣグループの識別子からＰＦ／ＰＯを導出し、そのページングメッセージ内にＭＴＣ呼出し用のインジケータがある、すなわちｔｒｕｅであることを認識すると、上りアクセスを開始する。
この方法を用いることによって、ＰＦ／ＰＯがＭＴＣグループで分散されるので、複数のＭＴＣグループが同じＰＦ／ＰＯになる可能性が大きく低減する。これによって、ＭＴＣＤが、自ＭＴＣＤが属するＭＴＣグループでは無い他のＭＴＣグループに対するページングに対して、上りアクセスを開始する可能性が大幅に低減する。したがって、ＭＴＣＤの低消費電力化を図ることができるとともに、無駄な上りシグナリングを低減することが可能となり、上りの混雑を回避することができる。
ＰＦ／ＰＯを導出するためのＭＴＣグループの識別子として、ＭＴＣグループ毎にＰＦ／ＰＯの導出結果が異なるようなＭＴＣグループ識別子を、各ＭＴＣグループに割当てるようにしてもよい。このような構成にすることによって、複数のＭＴＣグループのページングメッセージが同じＰＦ／ＰＯで発生することを防ぐことができる。
この方法は、ＭＴＣＤに対してのみのＭＴＣグループの識別子の割当てについてなので、レガシーの移動端末、すなわちリリースの古い規格の移動端末に割当てられている識別子を割当て直す等の必要は無い。したがって、新たなバージョンにおいてＭＴＣがサポートされた場合に、レガシーの移動端末に影響を与えることなく、容易に導入することができる。
ＭＴＣグループ識別子を設けるのではなく、同一ＭＴＣグループの全てのＭＴＣＤに、同一の移動端末識別子を割当てるようにしてもよい。別途ＭＴＣグループ識別子を設けるのではなく、ＭＴＣグループ識別子として移動端末識別子を用いてもよい。
ＭＴＣグループ毎の移動端末識別子をページング専用としてもよい。ページングメッセージに、ＭＴＣグループ呼出し用のインジケータとして、ＭＴＣグループ毎の移動端末識別子であるＩＭＳＩおよびｓ−ＴＭＳＩを用いてもよいし、ページングレコードに、ＭＴＣグループ毎の移動端末識別子であるＩＭＳＩおよびｓ−ＴＭＳＩをのせるようにしてもよい。
また、ＰＦ／ＰＯ導出の際に用いるようにしてもよい。すなわち、ＰＦ／ＰＯ導出の際に用いる移動端末識別子として、ＭＴＣグループ毎のＵＥ＿ＩＤまたはＩＭＳＩを用いてもよい。
また、ページング専用の移動端末識別子とは別に、ＭＴＣＤ毎の移動端末識別子も割当てるようにしてもよい。すなわち、１つのＭＴＣＤに対して、移動端末毎の移動端末識別子とＭＴＣグループ毎の移動端末識別子とを二重に割当てるようにしてもよい。
ＭＴＣＤは、自局が属するＭＴＣグループのページング専用移動端末識別子であるＵＥ＿ＩＤまたはＩＭＳＩからＰＦ／ＰＯを導出し、そのサブフレームにマッピングされたページングメッセージのページングレコードに、ＭＴＣグループ毎に割当てられた移動端末識別子であるＩＭＳＩまたはｓ−ＴＭＳＩが記載されていることを認識すると、上りアクセスを開始する。
以上に述べた方法によれば、従来の移動端末識別子の中からＭＴＣグループ識別子を割当てることができるので、新たな体系あるいは規則の識別子を設ける必要が無く、システムとして簡略化でき、各ノードにおける制御を簡略化することができる。
実施の形態３．
本実施の形態では、１つのページングメッセージ上で呼出すことができるｎｏｒｍａｌ ＵＥの数を減らさずに、ＭＴＣＤを呼出すことができる他の方法を開示する。
非特許文献１２には、ＭＴＣＤに、ＭＴＣＤとｎｏｒｍａｌ ＵＥとが別のＰＦ／ＰＯになるような移動端末識別子を割当てることによって、ｎｏｒｍａｌ ＵＥ向ページング用の無線リソースの不足を解消する方法が開示されている。しかし、非特許文献１２に開示されている方法では、レガシーの移動端末も含めて、ＭＴＣＤとｎｏｒｍａｌ ＵＥとでページンググループが異なるように、移動端末識別子を割当てなくてはならない。レガシーの移動端末には、既に移動端末識別子が割当てられているので、再度前記のような割当てを行うことは、オペレータにとって複雑で困難な作業となる。
本実施の形態では、ｎｏｒｍａｌ ＵＥ向のページングが発生するＰＦ／ＰＯと、ＭＴＣＤ向のページングが発生するＰＦ／ＰＯとを異ならせる。
ＰＯを異ならせる方法の一例を示す。予めページングメッセージがマッピングされるサブフレームを異ならせる。
図２０は、現在のＬＴＥで決められているページングがマッピングされるサブフレーム（ＰＯ）を示す図である。図２０に示す「Ｎ／Ａ」は、該当する値がない（Not Available）ことを表す。非特許文献３によって導出したＮｓと、非特許文献３によって移動端末のＵＥ＿ＩＤまたはＩＭＳＩを用いて導出したｉ＿ｓとに応じて、サブフレーム番号が決められている。これを、ｎｏｒｍａｌ ＵＥ向のページングがマッピングされるサブフレームとし、これとは別に、ＭＴＣＤ向のページングがマッピングされるサブフレームを設ける。
図２１は、ＭＴＣＤ向のページングがマッピングされるサブフレームを示す図である。図２１に示す「Ｎ／Ａ」は、該当する値がない（Not Available）ことを表す。非特許文献３によって導出したＮｓと、非特許文献３によってＭＴＣＤのＵＥ＿ＩＤまたはＩＭＳＩから導出したｉ＿ｓとに応じて、サブフレーム番号が決められる。
図２０および図２１に示すように、予めページングメッセージがマッピングされるサブフレームを、ｎｏｒｍａｌ ＵＥとＭＴＣＤとで異ならせることによって、ｎｏｒｍａｌ ＵＥ向のページングとＭＴＣＤ向のページングとが同一サブフレームで発生することは無くなる。これによって、１つのページングメッセージ内にｎｏｒｍａｌ ＵＥの呼出しとＭＴＣＤの呼出しとが含まれることは無くなる。また、移動端末識別子の割当て方法は、従来どおりの方法を適用することができる。
したがって、セルに多数のＭＴＣＤが存在する場合に、レガシーの移動端末も含めて、１つのページングメッセージ上で呼出すことができるｎｏｒｍａｌ ＵＥの数を減らさずに、ＭＴＣＤを呼出すことが可能となる。これによって、ｎｏｒｍａｌ ＵＥ向ページングの遅延時間の増大を防ぐことが可能となり、Ｈ２Ｈに最適な通信を維持した状態でＭ２Ｍ通信を可能とする通信システムを構築することが可能となる。
ＭＴＣＤ用のページングがマッピングされるサブフレームは、１つとしてもよい。例えば、実施の形態２で開示したように、ＭＴＣＤ呼出しのためにインジケータを用いるなどとしてページングレコードが不要な構成にすることによって、１つのページングメッセージで呼出すことができるＭＴＣＤ数の制限がなくなる。したがって、複数のサブフレームを設定する必要がなくなる。
図２２は、ＭＴＣＤ向のページングがマッピングされるサブフレームが１つの場合のサブフレームの一例を示す図である。図２３は、ＭＴＣＤ向のページングがマッピングされるサブフレームが１つの場合のサブフレームの他の例を示す図である。このように、ＭＴＣＤ向のページングがマッピングされるサブフレームを、ＭＴＣＤの移動端末識別子によらずに、１つとすることで、ＭＢＳＦＮサブフレームへの影響を低減することができる。
実施の形態３ 変形例１．
本変形例では、ＰＦを異ならせる方法の一例を示す。予めページングメッセージがマッピングされる無線フレームを異ならせる。
図２４は、現在のＬＴＥで決められているページングがマッピングされる無線フレーム（ＰＦ）を示す図である。ここで、ＤＲＸ周期Ｔは、Ｔ＝３２とし、１つのＤＲＸ周期内でＰＦが生じる回数を決めるパラメータｎＢは、ｎＢ＝１６とする。ＰＦの導出方法は、非特許文献３に記載されている。
図２４において、斜線で示す無線フレームが、ＵＥ向のページングがマッピングされる無線フレームであるとする。周期Ｔは３２であるので、無線フレーム（radio frame：rf）番号「０」から「３１」までが１周期となる。ｎＢ＝Ｔ／２であるので、ページングの発生する無線フレーム（ＰＦ）は、偶数番号の無線フレームとなる。ＰＦ内でページングが発生するサブフレーム番号は「９」とする。このＰＦをｎｏｒｍａｌ ＵＥ用のページングがマッピングされる無線フレームとし、これとは別に、ＭＴＣＤ用のページングがマッピングされる無線フレームを設ける。
図２５は、ＭＴＣＤ向のページングがマッピングされる無線フレーム（ＰＦ）を示す図である。図２４と同様に、Ｔ＝３２とし、ｎＢ＝１６とする。図２５において、斜線で示す無線フレーム、具体的には奇数番号の無線フレームが、ＭＴＣＤ向のページングがマッピングされる無線フレームであるとする。このように、ＭＴＣＤ向のページングがマッピングされる無線フレームを、ｎｏｒｍａｌ ＵＥ向のページングがマッピングされる無線フレームとは異ならせる。
ＭＴＣＤ向のページングがマッピングされる無線フレーム（ＰＦ）の導出方法の一例として、以下の導出式（２）を用いるとよい。
ＳＦＮ ｍｏｄ Ｔ＝（Ｔ ｄｉｖ Ｎ）＊（ＵＥ＿ＩＤ ｍｏｄ Ｎ）＋ｋ …（２）
ただし、ｋ＝１
式（２）のｋの値は、ｎＢに応じて設定してもよい。例えば、ｎＢ＝Ｔ／４の場合、ｋ＝１，２，３のいずれかとすればよい。他の例として、ｋ＝２＊ｎＢ／Ｔとしてもよい。
また、他の例として、以下の導出式（３）を用いてもよい。
ＳＦＮ ｍｏｄ Ｔ＝（Ｔ ｄｉｖ Ｎ）＊（ＵＥ＿ＩＤ ｍｏｄ Ｎ）
＋１＋（ＵＥ＿ＩＤ ｍｏｄ （ｍ−１）） …（３）
ただし、ｍ＝ｎＢ／Ｔ
これによって、ｎｏｒｍａｌ ＵＥ向のページングがマッピングされない無線フレームの全てを、ＭＴＣＤ向のページングがマッピングされる無線フレームとして用いることが可能となる。
本変形例で開示したように、ｎｏｒｍａｌ ＵＥのページングが発生する無線フレーム（ＰＦ）と、ＭＴＣＤのページングが発生する無線フレーム（ＰＦ）とを異ならせることによって、ｎｏｒｍａｌ ＵＥ向のページングとＭＴＣＤ向のページングとが同一無線フレームで発生することは無くなる。これによって、１つのページングメッセージ内にｎｏｒｍａｌ ＵＥの呼出しとＭＴＣＤの呼出しとが含まれることは無くなる。また、移動端末識別子の割当て方法は、従来どおりの方法を適用することができる。
したがって、セルに多数のＭＴＣＤが存在する場合に、レガシーの移動端末も含めて、１つのページングメッセージ上で呼出すことができるｎｏｒｍａｌ ＵＥの数を減らさずに、ＭＴＣＤを呼出すことが可能となる。
前記の例は、Ｔ＞ｎＢの場合に適用可能である。Ｔ≦ｎＢの場合は、全無線フレームにｎｏｒｍａｌ ＵＥ用のページングがマッピングされることになるので、ＭＴＣＤ向のページングをマッピングさせる無線フレームを異ならせることができなくなる。
この問題を解消するために、ＭＭＥあるいはｅＮＢが、ＴＡあるいはセルに存在する移動端末の台数、すなわち、ｎｏｒｍａｌ ＵＥの台数とＭＴＣＤの台数とに応じて、ＴおよびｎＢの値を決定するようにすればよい。また、式（２）のｋの値は、ＴおよびｎＢの値と同様に決定されてもよいし、予め静的に決められてもよい。
このように、ＭＭＥあるいはｅＮＢが、ＴおよびｎＢの値を決定することによって、セルに多数のＭＴＣＤが存在する場合に、１つのページングメッセージ上で呼出すことができるｎｏｒｍａｌ ＵＥの数を減らさずに、ＭＴＣＤを呼出すことが可能となる。
また、Ｔ＞ｎＢの場合にページングが発生する無線フレーム（ＰＦ）を異ならせることとし、Ｔ≦ｎＢの場合にはページングが発生するサブフレーム（ＰＯ）を異ならせるようにしてもよい。Ｔ＞ｎＢの場合にページングが発生する無線フレーム（ＰＦ）を異ならせる方法として、本変形例で開示した方法を適用し、Ｔ≦ｎＢの場合にページングが発生するサブフレーム（ＰＯ）を異ならせる方法として、実施の形態３で開示した方法を適用してもよい。
このように構成することによって、多数のＭＴＣＤが存在する場合には必ず、１つのページングメッセージ上で呼出すことができるｎｏｒｍａｌ ＵＥの数を減らさずに、ＭＴＣＤを呼出すことが可能となる。
実施の形態３ 変形例２．
前述の実施の形態３および実施の形態３の変形例１では、ｎｏｒｍａｌ ＵＥのＰＦ／ＰＯ導出用と、ＭＴＣＤのＰＦ／ＰＯ導出用とで、同じ値のＴおよびｎＢを用いている。本変形例では、他の方法として、ＴおよびｎＢの値を、ｎｏｒｍａｌ ＵＥのＰＦ／ＰＯ導出用と、ＭＴＣＤのＰＦ／ＰＯ導出用とで異ならせる。具体例として、ＴおよびｎＢをｎｏｒｍａｌ ＵＥのＰＦ／ＰＯ導出用とし、新たにＴ＿ｍｔｃおよびｎＢ＿ｍｔｃを設けて、ＭＴＣＤのＰＦ／ＰＯ導出用とする。
ＰＦ／ＰＯの導出方法は、実施の形態３および実施の形態３の変形例１で開示した方法を適用すればよい。この際、ＭＴＣＤのＰＦ／ＰＯの導出時には、ＴおよびｎＢの代わりに、Ｔ＿ｍｔｃおよびｎＢ＿ｍｔｃを用いればよい。
ＴおよびｎＢは、システム情報として、ｅＮＢが傘下の移動端末に報知するとよい。このように構成することによって、ｎｏｒｍａｌ ＵＥ用とＭＴＣＤ用とで、ＤＲＸ周期を異ならせることができ、各種移動端末でサポートされるサービスに応じたＤＲＸ周期を設けることが可能となる。これによって、各種移動端末毎のページング待受け時の消費電力も異ならせることが可能となる。
ＴとＴ＿ｍｔｃとの関係を、以下の式（４）のようにしてもよい。
Ｔ＿ｍｔｃ＝ａ＊Ｔ …（４）
さらに、ｎＢとｎＢ＿ｍｔｃとの関係を、以下の式（５）のようにしてもよい。
ｎＢ≦ｎＢ＿ｍｔｃ …（５）
前記の設定として、実施の形態３の変形例１で開示した方法を適用することによって、ｎｏｒｍａｌ ＵＥのページングが発生する無線フレーム（ＰＦ）と、ＭＴＣＤのページングが発生する無線フレーム（ＰＦ）とを異ならせることが可能となる。
ＭＴＣＤは、実施の形態３から実施の形態３の変形例２で開示した方法によって、自局の移動端末識別子であるＵＥ＿ＩＤおよびＩＭＳＩを用いて、ＭＴＣＤ用のＰＦ／ＰＯを導出する。そして、ＭＴＣＤは、ページングメッセージのページングレコードに自局の移動端末識別子であるＩＭＳＩまたはｓ−ＴＭＳＩが含まれていることを認識すると、上りアクセスを開始する。
ページングレコードに移動端末であるｎｏｒｍａｌ ＵＥおよびＭＴＣＤの移動端末識別子をのせることで、移動端末を呼出す方法が用いられたとしても、実施の形態３から実施の形態３の変形例２で開示した方法を適用することによって、ｎｏｒｍａｌ ＵＥとＭＴＣＤとのＰＦ／ＰＯを異ならせることができる。したがって、１つのページングメッセージ上で呼出すことができるｎｏｒｍａｌ ＵＥの数を減らさずに、ＭＴＣＤを呼出すことが可能となる。
実施の形態３から実施の形態３の変形例２で開示した方法、ならびに前述の実施の形態２から実施の形態２の変形例２で開示した方法を組合せて用いることもできる。また、実施の形態３から実施の形態３の変形例２で開示した方法は、前述の実施の形態２から実施の形態２の変形例２で開示した、ページングメッセージ内にＭＴＣ呼出し用のインジケータを設ける場合にも適用可能である。これによって、ページングメッセージの情報量を大きく増大させること無く、ｎｏｒｍａｌ ＵＥへの影響を抑えて、ｎｏｒｍａｌ ＵＥ向ページングの遅延時間の増大を防ぐことが可能となる。
また、実施の形態３から実施の形態３の変形例２で開示した方法は、ＭＴＣグループ識別子を用いる場合にも適用可能である。これによって、ページングメッセージ内にＭＴＣ呼出し用のインジケータを設ける場合に適用した場合と同様に、ページングメッセージの情報量を大きく増大させること無く、ｎｏｒｍａｌ ＵＥへの影響を抑えて、ｎｏｒｍａｌ ＵＥ向ページングの遅延時間の増大を防ぐことが可能となる。
実施の形態４．
本実施の形態では、１つのページングメッセージ上で呼出すことができるｎｏｒｍａｌ ＵＥの数を減らさずに、ＭＴＣＤを呼出すことができる他の方法を開示する。
ＭＴＣＤ向のページングメッセージをマッピングする無線フレームおよびサブフレームを新たに設ける。ページング用ＰＦ／ＰＯの導出方法とは異なる方法とする。すなわち、少なくともＰＦを導出する際に、移動端末識別子を用いない。
無線フレームおよびサブフレームの構成として、周期、オフセット値、サブフレーム番号を新たに設けるとよい。例えば、周期をｍｔｃ−ｐｅｒｉｏｄ、オフセット値をｍｔｃ−ｏｆｆｓｅｔ、サブフレーム番号をｍｔｃ−ｓｕｂｆｒａｍｅとする。
図２６は、実施の形態４で開示するＭＴＣＤ向ページングメッセージをマッピングする無線フレームおよびサブフレームの構成を示す図である。ＭＴＣＤ向ページングメッセージをマッピングする無線フレームを周期的とし、その周期を「ｍｔｃ−ｐｅｒｉｏｄ」とし、無線フレーム番号を決定するためのオフセット値を「ｍｔｃ−ｏｆｆｓｅｔ」とする。また、ＭＴＣＤ向ページングメッセージをマッピングするサブフレームを「ｍｔｃ−ｓｕｂｆｒａｍｅ」とする。図２６では、例えばｍｔｃ−ｏｆｆｓｅｔを「１」とし、ｍｔｃ−ｓｕｂｆｒａｍｅを「１」とした場合について示している。
ＭＴＣＤ向ページングメッセージをマッピングする無線フレームの周期、オフセット値およびサブフレーム番号は、ＭＭＥあるいはｅＮＢが決定するようにするとよい。また、無線フレームの周期、オフセット値およびサブフレーム番号は、システム情報として、ｅＮＢからＭＴＣＤに報知するようにすればよい。
また、ＭＴＣＤ向ページングメッセージをマッピングする無線フレームの周期は、無線フレーム番号の最大値の約数であるとよい。ページングをマッピングする無線フレーム番号が最大値を超えた場合、新たにオフセット値からカウントし直しても周期が変わらないように構成することができる。
このように構成することによって、ｎｏｒｍａｌ ＵＥ呼出し用のＰＦ／ＰＯとは異なる方法で、ＭＴＣＤ用のページングメッセージがマッピングされる無線フレームおよびサブフレームを設定することができる。これによって、ＭＴＣサービスに応じて、ＭＴＣＤ用のページング周期、オフセットおよびサブフレームを柔軟に設定することができる。したがって、ＭＴＣサービスに適したＭＴＣＤの電源制御が可能となるので、ＭＴＣＤの消費電力を最適にすることが可能となる。
ｎｏｒｍａｌ ＵＥとＭＴＣＤとの間で、ページングが発生する無線フレームおよびサブフレームを異ならせる方法について開示する。
サブフレームを異ならせるためには、ｎｏｒｍａｌ ＵＥのＰＯと異なるサブフレームを設定すればよい。ｅＮＢは、ｎｏｒｍａｌ ＵＥのＰＯがマッピングされるサブフレームを認識している。したがって、ＭＴＣＤのページングが発生するサブフレームを異ならせることは可能である。
例えば、ｎｏｒｍａｌ ＵＥ用のＰＯの導出において、Ｎｓ＝２となるように、ＴおよびｎＢが設定されていた場合、そのサブフレーム番号は、４と９である。ＭＴＣＤのページングが発生するサブフレームを、４と９の他のサブフレーム番号とすればよい。例えば、ｍｔｃ−ｓｕｂｆｒａｍｅ＝１とすればよい。
無線フレームを異ならせるためには、ｎｏｒｍａｌ ＵＥのＰＦと異なる無線フレームを設定すればよい。ｅＮＢは、ｎｏｒｍａｌ ＵＥのＰＦがマッピングされる無線フレームを認識している。したがって、ＭＴＣＤのページングが発生する無線フレームを異ならせることは可能である。
例えば、ｎｏｒｍａｌ ＵＥ用のＰＦの導出において、前述の図２４に示すように、Ｔ＝３２、ｎＢ＝Ｔ／２と設定されていた場合、その無線フレームは偶数番号となる。したがって、ＭＴＣＤのページングが発生する無線フレームを、奇数番号となるようにすればよい。例えば、周期を偶数番号の無線フレーム数として、オフセット値を奇数番号の無線フレームとすればよい。例えば、ｍｔｃ−ｐｅｒｉｏｄ＝１０２４、ｍｔｃ−ｏｆｆｓｅｔ＝１とすればよい。
このように本実施の形態では、ｎｏｒｍａｌ ＵＥ用のＰＦ／ＰＯのサブフレームを避けて、ＭＴＣＤ用ページングメッセージをマッピングすることが可能となる。これによって、１つのページングメッセージ上で呼出すことができるｎｏｒｍａｌ ＵＥの数を減らさずに、ＭＴＣＤを呼出すことが可能となる。したがって、ｎｏｒｍａｌ ＵＥ向ページングの遅延時間の増大を防ぐことが可能となり、Ｈ２Ｈに最適な通信を維持した状態でＭ２Ｍ通信を可能とする通信システムを構築することが可能となる。
周期、オフセット値およびサブフレーム番号は、ＭＴＣグループ毎に設定するようにしてもよい。
図２７は、２つのＭＴＣグループについて、周期、オフセット値およびサブフレーム番号をＭＴＣグループ毎に設定した場合の一例を示す図である。２つのＭＴＣグループのうち、第１ＭＴＣグループ向のページングメッセージをマッピングする無線フレームの周期、オフセット値およびサブフレーム番号を、ｍｔｃ−ｐｅｒｉｏｄ＃１、ｍｔｃ−ｏｆｆｓｅｔ＃１およびｍｔｃ−ｓｕｂｆｒａｍｅ＃１とする。第２ＭＴＣグループ向のページングメッセージをマッピングする無線フレームの周期、オフセット値およびサブフレーム番号を、ｍｔｃ−ｐｅｒｉｏｄ＃２、ｍｔｃ−ｏｆｆｓｅｔ＃２およびｍｔｃ−ｓｕｂｆｒａｍｅ＃２とする。
ＭＴＣグループ毎の周期、オフセット値およびサブフレーム番号をシステム情報として、ｅＮＢが傘下の移動端末に報知すればよい。このように構成することによって、各々のＭＴＣサービスに応じた設定が可能となる。したがって、ＭＴＣサービス毎のＭＴＣＤの電源制御が可能であるので、ＭＴＣＤの消費電力をＭＴＣサービス毎に最適にすることが可能となる。
また、ＭＴＣグループ毎の周期は、各々が約数あるは倍数の関係になるようにしてもよい。あるいは、採り得る周期を２のｎ乗（２n）としておき、各ＭＴＣグループのオフセット値を調整することで、複数のＭＴＣグループのページングが同時に発生しないようにすることができる。
本実施の形態で開示した方法を用いることによって、前述の実施の形態２および実施の形態３で開示した方法に比べて、比較的容易にかつ柔軟に、ＭＴＣＤのページングが発生する無線フレームおよびサブフレームを設定することが可能となる。
実施の形態５．
ページング負荷の低減策として、Ｍ２Ｍ通信におけるページングを目的として、ＭＴＣに特別なページング用ＲＮＴＩ（ＭＴＣ ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｐａｇｉｎｇ ＲＮＴＩ）を導入する技術が、非特許文献９に開示されている。通常のページング用ＲＮＴＩ（Ｐ−ＲＮＴＩ）に加えて、ＭＴＣに特別なページング用ＲＮＴＩを設けることによって、ｎｏｒｍａｌ ＵＥは、Ｐ−ＲＮＴＩのみを検出すればよく、ＭＴＣＤは、ＭＴＣに特別なページング用ＲＮＴＩのみを検出すればよくなる。すなわち、ｎｏｒｍａｌ ＵＥが、ＭＴＣＤ向のページングに対して、ページングメッセージを受信しなくてもよくなる。また、逆に、ＭＴＣＤがｎｏｒｍａｌ ＵＥ向のページングメッセージを受信しなくてもよくなる。これによって、ｎｏｒｍａｌ ＵＥおよびＭＴＣＤを含むＵＥは、受信処理を簡略化でき、消費電力の削減を図ることができる。
しかし、ｎｏｒｍａｌ ＵＥ向のページングと、ＭＴＣＤ向のページングとが同じサブフレームで発生した場合、ｅＮＢは、ページングメッセージの割当て情報に、Ｐ−ＲＮＴＩと、ＭＴＣに特別なページング用ＲＮＴＩとのどちらのＲＮＴＩをマスクしたらよいかの判断が不可能になってしまうという問題が生じる。
本実施の形態では、この問題を解消する方法を開示する。ｎｏｒｍａｌ ＵＥ向のページングとＭＴＣＤ向のページングとが同じサブフレームで発生した場合、ｅＮＢは、ページングメッセージの割当て情報に、Ｐ−ＲＮＴＩをマスクする。
ｎｏｒｍａｌ ＵＥは、自局の移動端末識別子から導出したＰＦ／ＰＯのサブフレームのＰＤＣＣＨにおいて、Ｐ−ＲＮＴＩでマスクされた割当て情報の有無を検出するようにしておく。Ｐ−ＲＮＴＩでマスクされた割当て情報が有る場合、ｎｏｒｍａｌ ＵＥは、割当て情報に従って、ページングメッセージを受信すればよい。
これに対し、ＭＴＣＤは、自局の移動端末識別子から導出したＰＦ／ＰＯのサブフレームのＰＤＣＣＨにおいて、ＭＴＣに特別なページング用ＲＮＴＩがマスクされた割当て情報の有無を検出するだけでなく、Ｐ−ＲＮＴＩがマスクされた割当て情報の有無も検出するようにしておく。ＭＴＣに特別なページング用ＲＮＴＩまたはＰ−ＲＮＴＩでマスクされた割当て情報が有る場合、ＭＴＣＤは、割当て情報に従って、ページングメッセージを受信すればよい。
このように構成することによって、ｎｏｒｍａｌ ＵＥ向のページングとＭＴＣＤ向のページングとが同じサブフレームで発生する場合でも、不具合を生じること無く、各移動端末がページングを受信することが可能となる。
また、ｎｏｒｍａｌ ＵＥは、従来のページング受信方法と同じ処理とすることが可能となる。これによって、ｎｏｒｍａｌ ＵＥに影響を与えることなく、ＭＴＣＤへページングを行うことが可能となる。
図２８は、実施の形態５におけるｅＮＢのＲＮＴＩマスク方法の処理手順を示すフローチャートである。図２８のフローチャートでは、ｅＮＢがページングメッセージを受信した場合について示す。ステップＳＴ２３０１において、ｅＮＢは、ｎｏｒｍａｌ ＵＥ向ページングメッセージのＰＦ／ＰＯを導出する。ステップＳＴ２３０２において、ｅＮＢは、ＭＴＣＤ向ページングメッセージのＰＦ／ＰＯを導出する。ｎｏｒｍａｌ ＵＥ向ページング、およびＭＴＣＤ向ページングは、それぞれ複数であっても構わない。それぞれのページング数だけＰＦ／ＰＯの導出を行う。
ステップＳＴ２３０３において、ｅＮＢは、ｎｏｒｍａｌ ＵＥ向ページングのＰＦ／ＰＯとＭＴＣＤ向ページングのＰＦ／ＰＯとが同じかどうかを判断する。それぞれのページングが複数の場合は、同じものがあるかどうかを判断すればよい。ｅＮＢは、ｎｏｒｍａｌ ＵＥ向ページングのＰＦ／ＰＯと、ＭＴＣＤ向ページングのＰＦ／ＰＯとが同じであると判断した場合は、ステップＳＴ２３０４に移行する。ｅＮＢは、ｎｏｒｍａｌ ＵＥ向ページングのＰＦ／ＰＯと、ＭＴＣＤ向ページングのＰＦ／ＰＯとが同じでないと判断した場合は、ステップＳＴ２３０７に移行する。
ステップＳＴ２３０４において、ｅＮＢは、ｎｏｒｍａｌ ＵＥのＵＥ−ＩＤと、ＭＴＣＤの属するＭＴＣグループの識別子とを、同じページングメッセージにのせる。ステップＳＴ２３０５において、ｅＮＢは、ページングメッセージがマッピングされる物理リソースの割当て情報をＰ−ＲＮＴＩでマスクして、ＰＤＣＣＨにマッピングする。
ステップＳＴ２３０６において、ｅＮＢは、ステップＳＴ２３０１あるいはステップＳＴ２３０２で導出したＰＦ／ＰＯのサブフレームで、ＰＤＣＣＨおよびページングメッセージを送信して、全ての処理を終了する。
ｅＮＢは、ステップＳＴ２３０３において、ｎｏｒｍａｌ ＵＥ向ページングのＰＦ／ＰＯとＭＴＣＤ向ページングのＰＦ／ＰＯとが同じではないと判断した場合は、ステップＳＴ２３０７において、ページングが、ｎｏｒｍａｌ ＵＥ向のページングであるか否かを判断する。ｅＮＢは、ｎｏｒｍａｌ ＵＥ向のページングであると判断した場合は、ステップＳＴ２３０８に移行する。ｅＮＢは、ｎｏｒｍａｌ ＵＥ向のページングではないと判断した場合は、ＭＴＣＤ向のページングであると判断して、ステップＳＴ２３１１に移行する。
ステップＳＴ２３０８において、ｅＮＢは、ｎｏｒｍａｌ ＵＥのＵＥ−ＩＤをページングメッセージにのせる。ステップＳＴ２３０９において、ｅＮＢは、ページングメッセージがマッピングされる物理リソースの割当て情報をＰ−ＲＮＴＩでマスクして、ＰＤＣＣＨにマッピングする。
ステップＳＴ２３１０において、ｅＮＢは、ステップＳＴ２３０１で導出したＰＦ／ＰＯのサブフレームで、ＰＤＣＣＨおよびページングメッセージを送信して、全ての処理を終了する。
ｅＮＢは、ステップＳＴ２３０７において、ページングが、ＭＴＣＤ向のページングであると判断した場合は、ステップＳＴ２３１１において、ＭＴＣＤの属するＭＴＣグループの識別子をページングメッセージにのせる。ステップＳＴ２３１２において、ｅＮＢは、ページングメッセージがマッピングされる物理リソースの割当て情報をＭＴＣに特別なページング用ＲＮＴＩでマスクして、ＰＤＣＣＨにマッピングする。
ステップＳＴ２３１３において、ｅＮＢは、ステップＳＴ２３０２で導出したＰＦ／ＰＯのサブフレームで、ＰＤＣＣＨおよびページングメッセージを送信して、全ての処理を終了する。
以上のように構成することによって、ｅＮＢは、たとえｎｏｒｍａｌ ＵＥ向ページングとＭＴＣＤ向ページングとが同じサブフレームで発生したとしても、どのＲＮＴＩをマスクしたらよいかの判断が不可能となることを防ぐことができる。
図２９は、実施の形態５におけるｎｏｒｍａｌ ＵＥのページングメッセージの受信処理の処理手順を示すフローチャートである。ステップＳＴ２４０１において、ｎｏｒｍａｌ ＵＥは、自局の移動端末識別子からＰＦ／ＰＯを導出する。ステップＳＴ２４０２において、ｎｏｒｍａｌ ＵＥは、ＰＦ／ＰＯのサブフレームのＰＤＣＣＨをＰ−ＲＮＴＩで検出処理する。これによって間欠受信を行う。
ステップＳＴ２４０３において、ｎｏｒｍａｌ ＵＥは、Ｐ−ＲＮＴＩでマスクされた割当て情報を検出したかどうかを判断する。ｎｏｒｍａｌ ＵＥは、前記割当て情報を検出したと判断した場合は、ステップＳＴ２４０４に移行し、割当て情報を検出していないと判断した場合は、サブフレームにページングメッセージは割当てられていないと判断して、ステップＳＴ２４０２に戻り、前述の処理を繰り返す。
ステップＳＴ２４０４において、ｎｏｒｍａｌ ＵＥは、ＰＤＣＣＨの割当て情報に従って、ページングメッセージを受信する。ステップＳＴ２４０５において、ｎｏｒｍａｌ ＵＥは、ページングメッセージに自局の移動端末識別子が含まれているかどうかを判断する。ｎｏｒｍａｌ ＵＥは、自局の移動端末識別子が含まれていると判断した場合は、ページングが有ると判断して、ステップＳＴ２４０６に移行し、自局の移動端末識別子が含まれていないと判断した場合は、ページングメッセージが自局向ではないと判断して、ステップＳＴ２４０２に戻り、前述の処理を繰り返す。ステップＳＴ２４０６において、ｎｏｒｍａｌ ＵＥは、上りアクセスを開始する。
以上に述べた本実施の形態におけるｎｏｒｍａｌ ＵＥのページングメッセージの受信処理は、ＭＴＣＤの有無、すなわち、ＭＴＣに特別なページング用ＲＮＴＩの有無に拘わらず、従来の移動端末におけるページングメッセージの受信処理と同じである。したがって、本実施の形態では、ｎｏｒｍａｌ ＵＥは、従来のページング受信方法と同じ処理を用いることができる。
図３０は、実施の形態５におけるＭＴＣＤのページングメッセージ受信処理の処理手順を示すフローチャートである。ステップＳＴ２５０１において、ＭＴＣＤは、自局の移動端末識別子からＰＦ／ＰＯを導出する。ステップＳＴ２５０２において、ＭＴＣＤは、ＰＦ／ＰＯのサブフレームのＰＤＣＣＨを、ＭＴＣに特別なページング用ＲＮＴＩで検出処理することによって、間欠受信を行う。
ステップＳＴ２５０３において、ＭＴＣＤは、ＭＴＣに特別なページング用ＲＮＴＩでマスクされた割当て情報を検出したかどうかを判断する。ＭＴＣＤは、前記割当て情報を検出したと判断した場合は、ステップＳＴ２５０４に移行し、前記割当て情報を検出していないと判断した場合は、ステップＳＴ２５０７に移行する。
ステップＳＴ２５０４において、ＭＴＣＤは、ＰＤＣＣＨの割当て情報に従って、ページングメッセージを受信する。ステップＳＴ２５０５において、ＭＴＣＤは、ページングメッセージに自局の属するＭＴＣグループのＭＴＣグループ識別子が含まれているかどうかを判断する。ＭＴＣＤは、前記ＭＴＣグループ識別子が含まれていると判断した場合は、ページングがあると判断して、ステップＳＴ２５０６に移行し、前記ＭＴＣグループ識別子が含まれていないと判断した場合は、ステップＳＴ２５０２に戻り、前述の処理を繰り返す。
ステップＳＴ２５０６において、ＭＴＣＤは、上りアクセスを開始する。
ステップＳＴ２５０７において、ＭＴＣＤは、Ｐ−ＲＮＴＩでマスクされた割当て情報の検出処理を行う。ステップＳＴ２５０８において、ＭＴＣＤは、Ｐ−ＲＮＴＩでマスクされた割当て情報を検出したかどうかを判断する。ＭＴＣＤは、前記割当て情報を検出したと判断した場合は、ステップＳＴ２５０９に移行し、前記割当て情報を検出していないと判断した場合は、ステップＳＴ２５０２に戻り、前述の処理を繰り返す。
ステップＳＴ２５０９において、ＭＴＣＤは、ＰＤＣＣＨの割当て情報に従って、ページングメッセージを受信する。ステップＳＴ２５１０において、ＭＴＣＤは、ページングメッセージに自局の属するＭＴＣグループのＭＴＣグループ識別子が含まれているかどうかを判断する。ＭＴＣＤは、前記ＭＴＣグループ識別子が含まれていると判断した場合は、ページングがあると判断して、ステップＳＴ２５１１に移行し、前記ＭＴＣグループ識別子が含まれていないと判断した場合は、ページングメッセージが自局向ではないと判断して、ステップＳＴ２５０２に戻り、前述の処理を繰り返す。ステップＳＴ２５１１において、ＭＴＣＤは、上りアクセスを開始する。
このように、ＭＴＣＤは、ＭＴＣに特別なページング用ＲＮＴＩとＰ−ＲＮＴＩとの両方で検出処理を行うことによって、確実にＭＴＣＤ向のページングメッセージを受信することが可能となる。
本実施の形態で開示した方法を用いることによって、ページングの負荷低減のために通常のページング用ＲＮＴＩに加えて、ＭＴＣに特別なページング用ＲＮＴＩを設けた場合でも、ｅＮＢは、ページングメッセージの割当て情報にどちらのＲＮＴＩをマスクしたらよいかの判断が可能となる。これによって、ｎｏｒｍａｌ ＵＥおよびＭＴＣＤともに確実にページングメッセージを受信することが可能となる。したがって、Ｈ２Ｈに最適な通信を維持した状態でＭ２Ｍ通信を可能とする通信システムを構築することが可能となる。
実施の形態６．
本実施の形態では、ｎｏｒｍａｌ ＵＥ向のページングと、ＭＴＣＤ向のページングとが同時に発生した場合に、呼出すことができるｎｏｒｍａｌ ＵＥの数を減らさずに、ＭＴＣＤを呼出すことができる他の方法を開示する。具体的な方法として、複数のＰＣＣＨを同じ伝送時間間隔（Transmission Time Interval：ＴＴＩ）にマッピングする。
従来技術では、複数の移動端末に対するページングが同時に発生した場合、同じＴＴＩ上の同じページングメッセージに、複数の移動端末の識別子をのせることによって、複数の移動端末の呼出を行う。
本実施の形態では、複数のＰＣＣＨを同じＴＴＩにマッピングすることによって、たとえｎｏｒｍａｌ ＵＥ向のページングと、ＭＴＣＤ向のページングとが同時に発生した場合でも、それぞれのページングメッセージを同じＴＴＩにマッピング可能とし、ｎｏｒｍａｌ ＵＥとＭＴＣＤとの両方を呼出すことができるようにする。
一例として、複数のＰＣＣＨを端末種別毎のＰＣＣＨとする。ｎｏｒｍａｌ ＵＥ向のページングメッセージがマッピングされるＰＣＣＨ（以下「ＰＣＣＨ」という場合がある）と、ＭＴＣＤ向のページングメッセージがマッピングされるＰＣＣＨ（以下「ＭＴＣ−ＰＣＣＨ」という場合がある）とを設ける。
図３１は、実施の形態６における下りロジカルチャネル、下りトランスポートチャネルおよび下り物理チャネルの対応関係を示す図である。図３１（Ａ）には、下りロジカルチャネルと下りトランスポートチャネルとの間のマッピングを示す。図３１（Ｂ）には、下りトランスポートチャネルと下り物理チャネルとの間のマッピングを示す。
図３１（Ａ）に示すように、ロジカルチャネルのＰＣＣＨは、トランスポートチャネルのＰＣＨにマッピングされる。また、ロジカルチャネルのＭＴＣ−ＰＣＣＨは、新たに設けたトランスポートチャネルのＭＴＣ−ＰＣＨにマッピングされる。これらの処理は、ＭＡＣにおいて、同一のＴＴＩで行われる。
図３１（Ｂ）に示すように、トランスポートチャネルのＰＣＨは、物理チャネルのＰＤＳＣＨにマッピングされる。トランスポートチャネルのＭＴＣ−ＰＣＨも、物理チャネルのＰＤＳＣＨにマッピングされる。ＰＤＳＣＨは、シェアードチャネルである。これらの処理も、物理レイヤにおいて同一のＴＴＩで行われる。
同一のＴＴＩにおいて、ＰＤＳＣＨへのマッピングは、ｎｏｒｍａｌ ＵＥ用のページングメッセージとＭＴＣＤ用のページングメッセージとで、別々に行われる。したがって、それぞれのＰＤＳＣＨの物理リソースの割当ても、別々に行われる。それぞれの割当て情報は、ＰＤＣＣＨにマッピングされる。
異なるＰＣＣＨがマッピングされるＰＤＳＣＨの物理リソースの割当て情報に、異なるＲＮＴＩをマスクして、ＰＤＣＣＨにマッピングしてもよい。例えば、ｎｏｒｍａｌ ＵＥ用のページングメッセージがマッピングされるＰＤＳＣＨの割当て情報に、Ｐ−ＲＮＴＩをマスクする。また、ＭＴＣＤ用のページングメッセージ用に新たにＰＩ−ＭＴＣ−ＲＮＴＩを設ける。ＭＴＣＤ用のページングメッセージがマッピングされるＰＤＳＣＨの割当て情報に、ＰＩ−ＭＴＣ−ＲＮＴＩをマスクする。
図３２は、実施の形態６におけるｅＮＢのＲＮＴＩマスク方法の処理手順を示すフローチャートである。図３２のフローチャートでは、ｅＮＢがページングメッセージを受信した場合について示す。
ステップＳＴ２７０１において、ｅＮＢは、ｎｏｒｍａｌ ＵＥ向ページングメッセージのＰＦ／ＰＯを導出する。ステップＳＴ２７０２において、ｅＮＢは、ＭＴＣＤ向ページングメッセージのＰＦ／ＰＯを導出する。ｎｏｒｍａｌ ＵＥ向ページング、およびＭＴＣＤ向ページングは、それぞれ複数であっても構わない。それぞれのページング数だけＰＦ／ＰＯの導出を行う。
ステップＳＴ２７０３において、ｅＮＢは、ページングが、ｎｏｒｍａｌ ＵＥ向のページングであるかどうかを判断する。ｅＮＢは、ｎｏｒｍａｌ ＵＥ向のページングであると判断した場合は、ステップＳＴ２７０４に移行する。ｅＮＢは、ｎｏｒｍａｌ ＵＥ向のページングではないと判断した場合は、ＭＴＣＤ向のページングであると判断して、ステップＳＴ２７０７に移行する。
ステップＳＴ２７０４において、ｅＮＢは、ｎｏｒｍａｌ ＵＥのＵＥ−ＩＤをページングメッセージにのせる。ステップＳＴ２７０５において、ｅＮＢは、ページングメッセージがマッピングされる物理リソースの割当て情報をＰ−ＲＮＴＩでマスクして、ＰＤＣＣＨにマッピングする。ステップＳＴ２７０６において、ｅＮＢは、ステップＳＴ２７０１で導出したＰＦ／ＰＯのサブフレームで、ＰＤＣＣＨおよびページングメッセージを送信して、全ての処理を終了する。
ｅＮＢは、ステップＳＴ２７０３でｎｏｒｍａｌ ＵＥ向のページングではない、すなわちＭＴＣＤ向のページングであると判断した場合、ステップＳＴ２７０７において、ＭＴＣＤの属するＭＴＣグループの識別子を、ページングメッセージにのせる。ステップＳＴ２７０８において、ｅＮＢは、ページングメッセージがマッピングされる物理リソースの割当て情報をＰＩ−ＭＴＣ−ＲＮＴＩでマスクして、ＰＤＣＣＨにマッピングする。ステップＳＴ２７０９において、ｅＮＢは、ステップＳＴ２７０２で導出したＰＦ／ＰＯのサブフレームで、ＰＤＣＣＨおよびページングメッセージを送信して、全ての処理を終了する。
以上のように構成することによって、複数のＰＣＣＨを同じＴＴＩにマッピングすることが可能となるので、それぞれのページングメッセージの割当情報に異なるＲＮＴＩをマスクして、ＰＤＣＣＨにマッピングすることが可能となる。
また、同一のＴＴＩで複数のＰＣＣＨをマッピングすることができるので、ｎｏｒｍａｌ ＵＥ向のページングと、ＭＴＣＤ向のページングとが、同一のＴＴＩで発生しているか否かの判断が不要となり、それに応じて処理を異ならせる必要が無くなる。したがって、ｅＮＢにおけるページング処理の簡略化を図ることができるので、処理遅延の削減および消費電力の削減が可能となる。
図３３は、実施の形態６におけるｎｏｒｍａｌ ＵＥのページングメッセージの受信処理の処理手順を示すフローチャートである。ステップＳＴ２８０１において、ｎｏｒｍａｌ ＵＥは、自局の移動端末識別子からＰＦ／ＰＯを導出する。ステップＳＴ２８０２において、ｎｏｒｍａｌ ＵＥは、ＰＦ／ＰＯのサブフレームのＰＤＣＣＨをＰ−ＲＮＴＩで検出処理することによって、間欠受信を行う。
ステップＳＴ２８０３において、ｎｏｒｍａｌ ＵＥは、Ｐ−ＲＮＴＩでマスクされた割当て情報を検出したかどうかを判断する。ｎｏｒｍａｌ ＵＥは、前記割当て情報を検出したと判断した場合は、ステップＳＴ２８０４に移行し、前記割当て情報を検出していないと判断した場合は、サブフレームにページングメッセージは割当てられていないと判断して、ステップＳＴ２８０２に戻り、前述の処理を繰り返す。
ステップＳＴ２８０４において、ｎｏｒｍａｌ ＵＥは、ＰＤＣＣＨの割当て情報に従って、ページングメッセージを受信する。ステップＳＴ２８０５において、ｎｏｒｍａｌ ＵＥは、ページングメッセージに自局の移動端末識別子が含まれているかどうかを判断する。ｎｏｒｍａｌ ＵＥは、自局の移動端末識別子が含まれていると判断した場合は、ページングがあると判断して、ステップＳＴ２８０６に移行し、自局の移動端末識別子が含まれていないと判断した場合は、ページングメッセージが自局向ではないと判断して、ステップＳＴ２８０２に戻り、前述の処理を繰り返す。ステップＳＴ２８０６において、ｎｏｒｍａｌ ＵＥは、上りアクセスを開始する。
以上に述べた本実施の形態におけるｎｏｒｍａｌ ＵＥのページングメッセージの受信処理は、ＭＴＣＤの有無、すなわち、ＭＴＣに特別なページング用ＲＮＴＩの有無に拘わらず、従来の移動端末におけるページングメッセージの受信処理と同じである。したがって、本実施の形態では、ｎｏｒｍａｌ ＵＥは、従来のページング受信方法と同じ処理を用いることが可能となる。
図３４は、実施の形態６におけるＭＴＣＤのページングメッセージの受信処理の処理手順を示すフローチャートである。ステップＳＴ２９０１において、ＭＴＣＤは、自局の移動端末識別子からＰＦ／ＰＯを導出する。ステップＳＴ２９０２において、ＭＴＣＤは、ＰＦ／ＰＯのサブフレームのＰＤＣＣＨをＰＩ−ＭＴＣ−ＲＮＴＩで検出処理することによって、間欠受信を行う。
ステップＳＴ２９０３において、ＭＴＣＤは、ＰＩ−ＭＴＣ−ＲＮＴＩでマスクされた割当て情報を検出したかどうかを判断する。ＭＴＣＤは、前記割当て情報を検出したと判断した場合は、ステップＳＴ２９０４に移行し、前記割当て情報を検出していないと判断した場合は、サブフレームにページングメッセージは割当てられていないと判断して、ステップＳＴ２９０２に戻り、前述の処理を繰り返す。
ステップＳＴ２９０４において、ＭＴＣＤは、ＰＤＣＣＨの割当て情報に従って、ページングメッセージを受信する。ステップＳＴ２９０５において、ＭＴＣＤは、ページングメッセージに、自局の属するＭＴＣグループの識別子が含まれているかどうかを判断する。ＭＴＣＤは、自局の属するＭＴＣグループの識別子が含まれていると判断した場合は、自局向のページングメッセージが有ると判断して、ステップＳＴ２９０６に移行し、自局の属するＭＴＣグループの識別子が含まれていないと判断した場合は、ページングメッセージが自局向ではないと判断して、ステップＳＴ２９０２に戻り、前述の処理を繰り返す。ステップＳＴ２９０６において、ＭＴＣＤは、上りアクセスを開始する。
以上に述べた本実施の形態におけるＭＴＣＤのページングメッセージの受信処理のうち、ＰＩ−ＭＴＣ−ＲＮＴＩを用いたＰＤＣＣＨの検出処理、およびそれに基づく判断処理を除くその他の処理は、従来の移動端末のページングの受信処理と同じである。したがって、ＭＴＣＤは、従来のページングメッセージの受信方法において、ＲＮＴＩを変更するだけでよい。
また、同一のＴＴＩで複数のＰＣＣＨをマッピング可能とし、それぞれの物理リソース割当て情報に、異なるＲＮＴＩをマスクしたので、ｎｏｒｍａｌ ＵＥは、従来と同様のページングメッセージの受信処理を行えばよい。また、ＭＴＣＤのページングメッセージの受信処理も、ＲＮＴＩを変更するだけでよく、それ以外は従来と同様の方法で行うことが可能である。
また、実施の形態５で開示した方法では、ＭＴＣＤは、ＭＴＣに特別なページング用ＲＮＴＩとＰ−ＲＮＴＩとの両方で検出処理を行う必要があるが、本実施の形態では、ＰＩ−ＭＴＣ−ＲＮＴＩ一つでＰＤＣＣＨの検出処理を行えばよい。したがって、ＭＴＣＤの消費電力を低減することができる。
ＰＩ−ＭＴＣ−ＲＮＴＩは、静的に予め割当てられてもよいし、ｅＮＢからＭＴＣＤに割当てられてもよい。ｅＮＢからＭＴＣＤに割当てられる場合は、ｅＮＢは、ＲＲＣメッセージによって、予めＭＴＣＤに通知しておくとよい。
また、ＰＩ−ＭＴＣ−ＲＮＴＩを、ＭＴＣグループ毎に割当てられるようにしてもよい。このようにＭＴＣグループ毎に割当てることによって、ＭＴＣＤが、自局が属していない他のＭＴＣグループへのページングメッセージを受信しなくて済むという効果が得られる。これによって、ＭＴＣＤのさらなる低消費電力化を図ることができる。
本実施の形態で開示した方法を用いることによって、ｎｏｒｍａｌ ＵＥ向のページングと、ＭＴＣＤ向のページングとが同時に発生した場合でも、呼出すことができるｎｏｒｍａｌ ＵＥの数を減らさずに、ＭＴＣＤを呼出すことが可能となる。これによって、ｎｏｒｍａｌ ＵＥ向のページングと、ＭＴＣＤ向のページングとが同時に発生した場合の下り混雑およびそれによるページング用無線リソースの不足を回避することができる。したがって、ｎｏｒｍａｌ ＵＥ向ページングの遅延時間の増大を防ぐことが可能となり、Ｈ２Ｈに最適な通信を維持した状態でＭ２Ｍ通信を可能とする通信システムを構築することが可能となる。
実施の形態７．
前述の実施の形態１〜実施の形態６では、多数のＭＴＣＤにページングを送信する場合の混雑を解消する方法について開示した。多数のＭＴＣＤに対する下り通信における混雑は、ページングの送信のみならず、データ送信の場合にも生じる。従来の個別チャネルで下りデータを送信する場合、個別チャネルに必要とする無線リソースは、ＭＴＣＤの台数分必要となる。したがって、ＭＴＣサービスにおいて、多数のＭＴＣＤに対する下りデータ送信が一斉に発生するような場合、無線リソース不足が生じ、下りデータを送信することが不可能となってしまうという問題が生じる。
本実施の形態では、多数のＭＴＣＤへの下りデータの送信時に生じる混雑を回避する方法を開示する。ＭＴＣサービス用の下りデータの送信のために、ページングの仕組みを利用する。まず、ページングメッセージに、ＭＴＣサービス用の下りデータを含める。
図３５は、実施の形態７におけるページングメッセージに含まれる情報の一例を示す図である。以下では、ＭＴＣサービス用の下りデータを「ＭＴＣ ｄａｔａ」という。図３５に示すように、本実施の形態では、ページングメッセージに、従来のページングメッセージに含まれる情報、具体的には、PagingRecordのリストである「pagingRecordList」、「systemInfoModification」および「etws-Indication」に加えて、たとえばＭＴＣサービス用の下りデータであるＭＴＣ ｄａｔａを含める。ＭＴＣ ｄａｔａは、所定のビット数あるいはバイト数とするとよい。ビット数あるいはバイト数、ビット数の最大値またはバイト数の最大値は、予め静的に決められていてもよい。
ＭＴＣサービス用の下りデータは、小容量であることが想定されている。したがって、ＭＴＣ ｄａｔａをページングメッセージ内に含めることが可能である。また、ＭＴＣ ｄａｔａをページングメッセージ内に含めることによって、ＭＴＣＤ毎に個別チャネルを設定する場合に必要となるデータ以外の情報、すなわちオーバーヘッド部分を削減することが可能となる。これによって、ＭＴＣＤに対する下りデータを送信するための無線リソースを大幅に削減することが可能となるので、多数のＭＴＣＤ向の下りデータが同時に発生した場合の下り混雑およびそれによる下りデータ送信用の無線リソースの不足を回避することができる。したがって、Ｈ２Ｈに最適な通信を維持した状態でＭ２Ｍ通信を可能とする通信システムを構築することが可能となる。
次に、ＭＴＣサービス用下りデータを送信するタイミングについて開示する。ＭＴＣサービス用下りデータを送信するタイミングは、下りデータを送信するＭＴＣＤの移動端末識別子から導出されるＰＦ／ＰＯとする。すなわち、ページング送信タイミングと同じ方法によって導出されるタイミングとする。このように構成することによって、各ＭＴＣＤは、ページングと同じ周期で間欠受信を行うことが可能となるので、ＭＴＣＤの消費電力の増大を防ぐことができる。また、ｅＮＢ、ＭＴＣＤともに、ＭＴＣデータの送受信タイミングを別途決める必要が無く、送受信タイミングを相互に通知する必要も無い。したがって、ｅＮＢとＭＴＣＤとの間で必要となるシグナリング量の削減が可能となる。
図３６は、ページングを利用したＭＴＣサービス用下りデータの送受信処理のシーケンスを示す図である。図３６では、移動端末がＭＴＣＤである場合について示している。ステップＳＴ３１０１において、ＭＴＣＤは、自局の移動端末識別子に基づいて、ページングのＰＦ／ＰＯを導出する。次いで、ステップＳＴ３１０２において、ＭＴＣＤは、ＰＦ／ＰＯで間欠受信を行う。
例えば、ＭＴＣサーバからＭＴＣＤ宛のＭＴＣサービス用下りデータが発生した場合、ステップＳＴ３１０３において、ＭＭＥあるいはＳ−ＧＷを介してｅＮＢに、ＭＴＣＤ宛のＭＴＣサービス用下りデータであるＭＴＣ ｄａｔａが送信される。ステップＳＴ３１０３では、ＭＴＣサービス用下りデータであるＭＴＣ ｄａｔａとともに、どのＭＴＣＤ宛かを示すＭＴＣＤ移動端末識別子が送信される。
次いで、ステップＳＴ３１０４において、ｅＮＢは、ＭＴＣＤ移動端末識別子から、ページング用のＰＦ／ＰＯを導出する。ステップＳＴ３１０５において、ｅＮＢは、ＭＴＣＤのページング用ＰＦ／ＰＯのサブフレームで、ページングメッセージにのせて、ＭＴＣサービス用下りデータであるＭＴＣ ｄａｔａを送信する。ステップＳＴ３１０５では、ＭＴＣ ｄａｔａとともに、ＭＴＣＤ移動端末識別子を送信する。
ステップＳＴ３１０６において、ＭＴＣＤは、間欠受信しているＰＦ／ＰＯでページングメッセージを受信する。ページングメッセージを受信したＭＴＣＤは、自局の移動端末識別子を受信することによって、自局宛のＭＴＣ ｄａｔａであることを認識して、ページングメッセージに含まれるＭＴＣ ｄａｔａを受信する。
ＭＴＣ ｄａｔａを受信した後、ステップＳＴ３１０７において、ＭＴＣＤは、自局の移動端末識別子から導出したＰＦ／ＰＯの間欠受信に再び移行する。ステップＳＴ３１０５において、ＭＴＣ ｄａｔａとともに送信するＭＴＣＤ移動端末識別子は、ページングメッセージの中に含めて、ＭＴＣ ｄａｔａと対にして送信してもよいし、ページングメッセージのオーバーヘッドとして送信してもよいし、他のシグナリングまたは他のメッセージによって送信するようにしてもよい。
図３７は、ＭＴＣＤ移動端末識別子をＭＴＣ ｄａｔａと対にして送信する場合のページングメッセージに含まれる情報の一例を示す図である。ＭＴＣＤ移動端末識別子をＭＴＣ ｄａｔａと対にして送信する場合、図３７に示すように、ページングメッセージ内に、ＭＴＣＤ移動端末識別子と、そのＭＴＣＤ識別子で表されるＭＴＣＤに対するＭＴＣ ｄａｔａとを対応付けたリスト（以下「ＭＴＣ ｄａｔａ ｌｉｓｔ」という場合がある）を含ませる。
このように構成することによって、複数のＭＴＣＤ宛に一斉にＭＴＣサービス用下りデータが発生したとしても、１つのページングメッセージで、複数のＭＴＣＤ宛のＭＴＣ ｄａｔａを送信することができる。これによって、ＭＴＣＤがＭＴＣサービス用下りデータを受信する際に生じる遅延時間を削減することが可能となる。
また、ＭＴＣ ｄａｔａをＭＴＣグループ毎としてもよい。この場合、ＭＴＣグループ毎のデータが含まれるページングメッセージとともに、ＭＴＣグループ識別子を送信すればよい。これによって、ＭＴＣＤは、自局が属するグループ宛のＭＴＣサービス用下りデータか否かを判断することが可能となる。また、ページングメッセージ内に、ＭＴＣグループ識別子と、そのＭＴＣグループ識別子で表されるＭＴＣグループに対するＭＴＣ ｄａｔａとを対応付けたリストを含ませるようにしてもよい。これによって、ＭＴＣグループ毎のデータに対して、複数のＭＴＣＤ移動端末識別子をリストに記載する必要が無く、ＭＴＣグループの識別子でよくなる。したがって、ページングメッセージの情報量の増大を抑えることが可能となる。
また、１つのページングメッセージに含められるＭＴＣ ｄａｔａの個数（以下「ＭＴＣ ｄａｔａ数」という場合がある）の最大値を設けてもよい。この場合、例えば、ＭＴＣ ｄａｔａ数の最大値までの個数のＭＴＣグループ識別子と、そのＭＴＣグループ識別子で表されるＭＴＣグループへのＭＴＣサービス用下りデータを記載したリストとをページングメッセージに記載すればよい。ＭＴＣ ｄａｔａ数の最大値は、静的に、例えば規格として決められていてもよいし、準静的に、例えばシステム情報としてｅＮＢから報知するようにしてもよい。これによって、ＭＴＣＤは、ページングメッセージ内に含まれるＭＴＣ ｄａｔａ数の最大値を認識することができるので、ＭＴＣ ｄａｔａの受信誤りを低減することが可能となる。
また、ＭＴＣ ｄａｔａを含めたページングメッセージの送受信方法として、前述の実施の形態１〜実施の形態６の方法を適用してもよい。前述の実施の形態１〜実施の形態６の方法を適用した場合でも、本実施の形態と同様の効果を得ることができる。
実施の形態８．
ページングメッセージに、ＭＴＣサービス用下りデータなどのＭＴＣ用の情報を含めるような場合に、ｎｏｒｍａｌ ＵＥと同じページンググループ内にＭＴＣＤが存在するときには、ｎｏｒｍａｌ ＵＥには無関係であるにも拘わらず、ページングが発生する。したがって、ｎｏｒｍａｌ ＵＥは、ページングを受信しなくてはならないので、ｎｏｒｍａｌ ＵＥの消費電力が増大するという問題が生じる。
この問題を解消するために、本実施の形態では、物理リソース割当て情報にマスクするＲＮＴＩを、情報種別毎に設ける方法を開示する。一例として、ＭＴＣサービス用下りデータが含まれるページングメッセージのための物理リソース割当て情報にマスクするＲＮＴＩとして、ＭＴＣ−ＲＮＴＩを新たに設ける。ＭＴＣサービス用下りデータが含まれない従来のページングメッセージのための物理リソース割当て情報にマスクするＲＮＴＩは、従来と同様にＰ−ＲＮＴＩとする。
ｎｏｒｍａｌ ＵＥは、自局の移動端末識別子から導出したＰＦ／ＰＯのサブフレームのＰＤＣＣＨにＰ−ＲＮＴＩでマスクされた割当て情報の有無を検出するようにしておく。ｎｏｒｍａｌ ＵＥは、ＭＴＣ用のデータを受信する必要がないので、従来のページング情報にマスクされているＰ−ＲＮＴＩのみを検出すればよい。Ｐ−ＲＮＴＩでマスクされた割当て情報がある場合、ｎｏｒｍａｌ ＵＥは、割当て情報に従って、ページングメッセージを受信すればよい。
これに対し、ＭＴＣＤは、自局の移動端末識別子から導出したＰＦ／ＰＯのサブフレームのＰＤＣＣＨにおいて、ＭＴＣ−ＲＮＴＩでマスクされた割当て情報の有無を検出するだけでなく、Ｐ−ＲＮＴＩがマスクされた割当て情報の有無も検出するようにしておく。ＭＴＣ−ＲＮＴＩまたはＰ−ＲＮＴＩでマスクされた割当て情報が有る場合、ＭＴＣＤは、割当て情報に従って、ページングメッセージを受信すればよい。
このように構成することによって、ｎｏｒｍａｌ ＵＥは、従来のページングメッセージの受信方法と同じ処理を用いることが可能となり、消費電力の増大を防ぐことができる。したがって、ｎｏｒｍａｌ ＵＥに影響を与えることなく、ＭＴＣＤへＭＴＣサービス用の下りデータを送信することが可能となる。したがって、Ｈ２Ｈに最適な通信を維持した状態でＭ２Ｍ通信を可能とする通信システムを構築することが可能となる。
ＭＴＣＤへのページングが無いＭＴＣサービスの場合は、ＭＴＣＤは、Ｐ−ＲＮＴＩでマスクされた割当て情報の有無を検出する必要は無い。ＭＴＣ−ＲＮＴＩでマスクされた割当て情報のみを検出すればよい。
また、ページングメッセージに、ＭＴＣサービス用下りデータがシステム情報で報知されていることを示すインジケータを含めることが、３ＧＰＰで検討されている。前記インジケータが含まれるページングメッセージも、ＭＴＣ−ＲＮＴＩでマスクするとよい。これによって、前述と同様の効果を得ることができる。
実施の形態９．
多数のＭＴＣＤへの下りデータの送信時に生じる混雑を回避する他の方法を開示する。ＭＴＣＤ用あるいはＭＴＣグループ毎のＭＴＣサービス用下りデータの送信のための無線リソース、具体的には無線フレームおよびサブフレームを設けておく。ＭＴＣサービス用データが発生したかどうかを通知するための情報を新たに設ける。例えば、ＭＴＣサービス用データが発生したかどうかを通知するための情報を、「ＭＴＣ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｎｏｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ」とする。
図３８は、ＭＴＣサービス用データが発生したかどうかを通知するための情報とＭＴＣサービス用下りデータとの送信方法の具体例について説明する図である。図３８（ａ）は、ＭＴＣサービス用下りデータの送信設定（以下「ＭＴＣ ｄａｔａ Ｃｏｎｆｉｇ」という場合がある）を示す図であり、図３８（ｂ）は、ＭＴＣサービス用データが発生したかどうかを通知するための情報の送信設定（以下「ＭＴＣ ｄａｔａ Ｎｏｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ Ｃｏｎｆｉｇ」という場合がある）を示す図である。
本実施の形態では、ＭＴＣサービス用下りデータ（ＭＴＣ ｄａｔａ）のための無線リソース（以下「ＭＴＣ ｄａｔａの無線リソース」という場合がある）を周期的に設ける。その周期を「ＭＴＣデータ繰返し周期（ｍｔｃ-ｄａｔａＲｅｐｅｔｉｔｉｏｎＰｅｒｉｏｄ）」という。またＭＴＣ ｄａｔａの無線リソースの無線フレームを決めるためにオフセット値を設ける。そのオフセット値を「ｍｔｃ−Ｏｆｆｓｅｔ」という。またＭＴＣ ｄａｔａの無線リソースのサブフレームを決めるために、サブフレームの割当て情報を設ける。サブフレームの割当て情報を「ｍｔｃ−ＡｌｌｏｃＩｎｆｏ」という。割当て情報は、一つまたは複数のサブフレーム番号でもよいし、各ビットが各サブフレーム番号に対応するビットマップ（ｂｉｔｍａｐ）としてもよい。図３８では、割当て情報がビットマップで表される場合を示している。
図３８（ａ）に示すように、ＭＴＣ ｄａｔａの無線リソースにおいて、ＭＴＣ ｄａｔａを所定の期間繰返し送信する。この所定の期間を「ｍｔｃ−ｄａｔａＭｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎＰｅｒｉｏｄ」という。所定の期間、同一のＭＴＣ ｄａｔａを繰返し送信してもよい。
ＭＴＣＤ毎にＭＴＣ ｄａｔａが異なるような場合は、ＭＴＣＤ毎のＭＴＣ ｄａｔａにサブフレーム上の無線リソースを割当て、その割当て情報をＭＴＣＤの移動端末識別子、たとえばＵＥ−ＩＤまたはＣ−ＲＮＴＩでマスクしてＰＤＣＣＨにマッピングすればよい。ＭＴＣＤは、ＭＴＣ ｄａｔａの無線フレーム内の該サブフレームを自局のＭＴＣＤ移動端末識別子を用いて検索し、ＭＴＣ ｄａｔａが存在するかどうか判断する。ＭＴＣＤは、自局のＭＴＣＤ移動端末識別子がマスクされているのを検出した場合、その割当て情報に従ってＭＴＣ ｄａｔａを受信すればよい。
セル傘下の全ＭＴＣＤに対して同じＭＴＣ ｄａｔａを送信するような場合は、特別なＲＮＴＩ、例えば、ｍｔｃ−ｄａｔａ−ＲＮＴＩを設けて、ＭＴＣ ｄａｔａの無線リソースの割当て情報を、そのＲＮＴＩでマスクしてＰＤＣＣＨにマッピングしてもよい。これによって、ＭＴＣＤは、そのＲＮＴＩ、すなわちｍｔｃ−ｄａｔａ−ＲＮＴＩを用いて、ＭＴＣ ｄａｔａの無線リソースの割当てを検出することで、ＭＴＣ ｄａｔａを受信することができる。ＭＴＣＤは、ＲＮＴＩ、具体的にはｍｔｃ−ｄａｔａ−ＲＮＴＩが検出できない場合は、ＭＴＣ ｄａｔａが発生していないとして、ＭＴＣ ｄａｔａの受信処理を行わないようにするとよい。これによって、ＭＴＣＤの消費電力の削減が可能となる。
図３８（ｂ）に示すように、ＭＴＣサービス用データが発生したかどうかを通知するための情報（MTC information notification）を送信可能なタイミングを周期的とする。その周期を「ｍｔｃ−ｄａｔａＮｏｔｉｆｉｃａｔｉｏｎＰｅｒｉｏｄ」という。またMTC information notificationの無線フレームを決めるためにオフセット値を設ける。そのオフセット値を「ｍｔｃ−ｎｏｔｉｆｉｃａｔｉｏｎＯｆｆｓｅｔ」という。またMTC information notificationのサブフレームを決めるために、サブフレームの割当て情報を設ける。サブフレームの割当て情報を「ｍｔｃ−ｎｏｔｉｆｉｃａｔｉｏｎＳＦｉｎｄｅｘ」という。サブフレームの割当てを一つとして、サブフレーム番号とするとよい。また、MTC information notificationのサブフレームを複数としてもよく、そのサブフレームの割当て情報として、サブフレーム番号を用いてもよいし、各ビットが各サブフレーム番号に対応するビットマップとしてもよい。
MTC data notification periodを、ｍｔｃ−ｄａｔａＭｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎＰｅｒｉｏｄと同じにしてもよい。また、オフセット値（mtc-notificationOffset）をｍｔｃ−Ｏｆｆｓｅｔと同じにしてもよい。こうすることで、MTC information notificationを検出したＭＴＣＤは、ただちにＭＴＣ ｄａｔａの受信処理を行うことが可能となる。したがって、ＭＴＣＤがＭＴＣ ｄａｔａを受信するまでの制御遅延を小さくすることが可能となる。
また、ＭＴＣＤにおいて間欠受信が行われる場合は、ｍｔｃ−ｄａｔａＮｏｔｉｆｉｃａｔｉｏｎＰｅｒｉｏｄを、間欠受信周期と同じ周期にしてもよい。これによって、ＭＴＣＤの低消費電力化を図ることができる。
MTC information notificationをＰＤＣＣＨにマッピングしてもよい。MTC information notificationに付随したＰＤＳＣＨの物理リソースの割当て情報を含まないようにしてもよい。これによって、少ない無線リソースで通知可能となる。ＰＭＣＨまたはＰＤＳＣＨの割当ては無い。
特別なＲＮＴＩ、例えばｍｔｃ−ｎｏｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ−ＲＮＴＩを設けて、MTC information notificationをそのＲＮＴＩでマスクしてＰＤＣＣＨにマッピングしてもよい。これによって、ＭＴＣＤは、ＲＮＴＩを用いてＰＤＣＣＨ上のMTC information notificationを検出することで、ＭＴＣ ｄａｔａの発生を知ることが可能となる。ＭＴＣＤは、MTC information notificationが送信されるタイミングでＲＮＴＩが検出できない場合は、ＭＴＣ ｄａｔａが発生していないことを認識できるので、ＭＴＣ ｄａｔａの受信処理を行わずに済む。したがって、ＭＴＣＤの消費電力の削減が可能となる。また、ｎｏｒｍａｌ ＵＥがＰＤＣＣＨを受信しないようにすることが可能となる。
ｍｔｃ−ｎｏｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ−ＲＮＴＩは、ＭＴＣに対して唯一としてもよい。また、予め静的に決定されてもよいし、システム情報によって報知されるようにしてもよい。静的に決定される場合は、シグナリングが必要となる情報量を減らすことが可能となる。システム情報として報知される場合は、予めリザーブする必要が無くなり、また、変更が可能となるので、システムとして柔軟で効率的な運用が可能となる。
図３９および図４０は、実施の形態９におけるＭＴＣサービス用下りデータの送受信処理のシーケンスを示す図である。図３９と図４０とは、境界線Ａ１の位置で、つながっている。図３９および図４０では、移動端末がＭＴＣＤである場合について示している。ｅＮＢは、ＭＴＣ ｄａｔａの送信に先立って、ステップＳＴ３４０１において、ＭＴＣ ｄａｔａ用無線リソースの構成を決定する。そして、ステップＳＴ３４０２において、ｅＮＢは、ＭＴＣサービス用データが発生したかどうかを通知するための情報であるMTC information notification用の無線リソースの構成を決定する。ステップＳＴ３４０３において、ｅＮＢは、ＭＴＣ ｄａｔａ用無線リソースの構成をシステム情報として、傘下の移動端末（ＵＥ）に報知する。また、ステップＳＴ３４０４において、ｅＮＢは、MTC information notification用の無線リソースの構成をシステム情報として傘下の移動端末（ＵＥ）に報知する。ＭＴＣＤは、ｅＮＢから報知されるＭＴＣ ｄａｔａ用無線リソースの構成およびMTC information notification用無線リソースの構成を受信する。
ＭＴＣＤは、ステップＳＴ３４０５において、MTC information notification用無線リソースの構成に従って、無線リソースを間欠受信し、そのサブフレームのＰＤＣＣＨをMTC information notification用のＲＮＴＩであるmtc-notification-RNTIで検出処理する。
例えば、ＭＴＣサーバからＭＴＣＤ宛のＭＴＣサービス用下りデータが発生した場合、ステップＳＴ３４０６において、ＭＭＥあるいはＳ−ＧＷを介してｅＮＢに、ＭＴＣＤ宛のＭＴＣサービス用下りデータであるＭＴＣ ｄａｔａが送信される。ステップＳＴ３４０６では、ＭＴＣ ｄａｔａとともに、どのＭＴＣＤ宛かを示すＭＴＣＤ移動端末識別子が送信される。
次いで、ステップＳＴ３４０７において、ｅＮＢは、ＭＴＣサービス用データが発生したかどうかを通知するための情報に、その情報用のＲＮＴＩをマスクして、ステップＳＴ３４０２で決定した、その情報用の無線リソースのサブフレームのＰＤＣＣＨにマッピングする。また、ステップＳＴ３４０８において、ｅＮＢは、ＭＴＣ ｄａｔａを、ステップＳＴ３４０１で決定した、ＭＴＣ ｄａｔａ用無線リソースにマッピングし、その無線リソースの割当て情報にＭＴＣ ｄａｔａ用のＲＮＴＩであるmtc-data-RNTIをマスクして、ＰＤＣＣＨにマッピングする。
ステップＳＴ３４０９において、ｅＮＢは、MTC information notificationを、ステップＳＴ３４０２で決定した無線リソースで送信する。そして、ステップＳＴ３４１０において、ｅＮＢは、ＭＴＣ ｄａｔａとそのデータの割当て情報とを、ステップＳＴ３４０１で決定した無線リソースで送信する。
ステップＳＴ３４０５で間欠受信しているＭＴＣＤは、ステップＳＴ３４１１において、ｍｔｃ-ｎｏｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ-ＲＮＴＩを検出することによって、ＭＴＣ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｎｏｔｉｆｉｃａｔｉｏｎを受信する。ＭＴＣＤは、ＭＴＣ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｎｏｔｉｆｉｃａｔｉｏｎを受信することによって、ＭＴＣ ｄａｔａが送られていることを認識できる。したがって、ＭＴＣＤは、ステップＳＴ３４１２において、ＭＴＣＤ ｄａｔａ用無線リソースのＰＤＣＣＨをｍｔｃ−ｄａｔａ−ＲＮＴＩで検出処理し、ステップＳＴ３４１３において、ｍｔｃ−ｄａｔａ−ＲＮＴＩを検出した場合、ＰＤＣＣＨのＭＴＣ ｄａｔａ割当て情報を受信し、受信した割当て情報に従って、ＭＴＣ ｄａｔａを受信する。
これによって、ページングを利用しなくても、ＭＴＣサービス用下りデータの送受信を行うことが可能となる。
以上のようにＭＴＣＤ用あるいはＭＴＣグループ毎のＭＴＣサービス用下りデータ送信のための無線リソースである無線フレームおよびサブフレームを設けるとともに、ＭＴＣサービス用データが発生したかどうかを通知するための情報を新たに設けることによって、ＭＴＣＤ毎に個別チャネルをＭＴＣＤ毎のタイミングで構成する場合に必要となるデータ以外の情報、すなわちオーバーヘッド部分を削減することが可能となる。
これによって、ＭＴＣサービス用下りデータを送信するために、ＭＴＣ用の論理制御チャネルを用いないで済むので、ＭＴＣＤに対する下りデータを送信するための無線リソースを大幅に削減することが可能となる。したがって、多数のＭＴＣＤ向の下りデータが同時に発生した場合の下り混雑およびそれによる下りデータ送信用無線リソース不足を回避することができるので、Ｈ２Ｈに最適な通信を維持した状態でＭ２Ｍ通信を可能とする通信システムを構築することが可能となる。
また本実施の形態では、ＭＴＣサービス用データが発生したかどうかを通知するための情報を用いるので、ＭＴＣＤは、ＭＴＣサービス用下りデータが発生した場合を明示的に認識できるようになる。これによって、ｅＮＢは、ＭＴＣサービス用下りデータが発生していない場合は、無線リソースを他の通信のために利用することが可能となる。したがって、通信システムとして、下りデータ通信の用いる無線リソースの使用効率を向上させることが可能となる。
また本実施の形態では、ＭＴＣＤ用あるいはＭＴＣグループ毎のＭＴＣサービス用下りデータおよびＭＴＣサービス用データが発生したかどうかを通知するための情報を送信するための無線リソースを周期的にしている。これによって、ＭＴＣＤは、間欠受信を行うことが可能となるので、ＭＴＣＤの消費電力の増大を抑制することが可能となる。
以上に述べた本実施の形態では、ＭＴＣサービス用データが発生したかどうかを通知するための情報として、ＭＴＣ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｎｏｔｉｆｉｃａｔｉｏｎを新たに設けたが、ＭＴＣサービス用データが発生したかどうかではなく、ＭＴＣサービス用データが変更されたかどうかを通知するための情報として、ＭＴＣ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｎｏｔｉｆｉｃａｔｉｏｎを新たに設けてもよい。
例えば、ＭＴＣ ｄａｔａが繰返される期間であるｍｔｃ−ｄａｔａＭｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎＰｅｒｉｏｄの後の次のｍｔｃ−ｄａｔａＭｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎＰｅｒｉｏｄにおいて、ＭＴＣ ｄａｔａを変更するようにしてもよい。このＭＴＣ ｄａｔａが変更されたことを通知するために、ＭＴＣ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｎｏｔｉｆｉｃａｔｉｏｎを用いてもよい。
図４１は、ＭＴＣサービス用データが変更された場合の通知方法の具体例を説明する図である。図４１（ａ）は、ＭＴＣサービス用下りデータの送信設定（ＭＴＣ ｄａｔａ Ｃｏｎｆｉｇ）を示す図であり、図４１（ｂ）は、ＭＴＣサービス用データが変更または発生したかどうかを通知するための情報の送信設定（ＭＴＣ ｄａｔａ Ｎｏｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ Ｃｏｎｆｉｇ）を示す図である。
図４１（ａ）に示す、ＭＴＣサービス用下りデータであるＭＴＣ ｄａｔａを送信するための無線リソースの構成は、前述の図３８（ａ）で示した構成と同じとする。同一のＭＴＣ ｄａｔａが所定の期間（ｍｔｃ−ｄａｔａＭｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎＰｅｒｉｏｄ）繰り返し送信された後、ＭＴＣ ｄａｔａが変更されて、次の所定の期間（ｍｔｃ−ｄａｔａＭｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎＰｅｒｉｏｄ）、変更されたＭＴＣ ｄａｔａが繰り返し送信される。
図４１（ｂ）に示す、ＭＴＣサービス用データが発生したかどうかを通知するための情報であるMTC information notificationの無線リソースの構成は、前述の図３８（ｂ）で示した構成と同じとする。無線リソースは、MTC-dataNotificationPeriod毎に周期的に構成される。MTC-dataModificationPeriodに対応するMTC-dataNotificationPeriodの無線リソースにおいて、ＭＴＣ ｄａｔａが発生したことを通知するためのMTC information notificationが送信される。
次のＭＴＣ ｄａｔａが繰り返し送信される所定の期間であるMTC-dataModificationPeriodにおいて、ＭＴＣ ｄａｔａが変更された場合、MTC-dataModificationPeriodに対応するMTC-dataNotificationPeriodの無線リソースでは、ＭＴＣ ｄａｔａが変更されたことを通知するためにMTC information notificationが送信される。
このようにＭＴＣ ｄａｔａが発生した場合だけでなく、ＭＴＣ ｄａｔａが変更された場合にも、ＭＴＣサービス用データが発生したかどうかを通知するための情報であるMTC information notificationを送信することによって、ＭＴＣＤが、ＭＴＣ ｄａｔａが変更されたことを認識することができる。したがって、ＭＴＣＤは、たとえＭＴＣ ｄａｔａが継続して送信されている場合でも、前のＭＴＣ ｄａｔａと異なることを認識できるので、変更されたＭＴＣ ｄａｔａを選択的に受信することが可能となる。MTC information notificationは、例えばＰＤＣＣＨにマッピングされる。ＰＭＣＨまたはＰＤＳＣＨの割当ては無い。
ＭＴＣサービス用データが発生または変更したかどうかを通知するための情報に、以前のMTC-dataModificationPeriodと同じデータか否かを示す情報を含めてもよい。この、以前のMTC-dataModificationPeriodと同じデータか否かを示す情報をインジケータとしてもよい。例えば、1ビットの情報として、「０」の場合は同じデータである旨を示し、「１」の場合は異なるデータである旨を示すようにしてもよい。
ＭＴＣＤは、ＭＴＣサービス用データが発生または変更したかどうかを通知するための情報に含まれる、ＭＴＣ ｄａｔａが同じデータか否かを示す情報を受信することによって、必要なＭＴＣ ｄａｔａを受信することが可能となる。例えば、複数のMTC-dataModificationPeriodにわたって同一のＭＴＣ ｄａｔａが送信される場合、ＭＴＣ ｄａｔａを最初のMTC-dataModificationPeriodで受信したＭＴＣＤは、ＭＴＣ ｄａｔａが同じデータか否かを示す情報が、同じデータであることを示す限り、その後のMTC-dataModificationPeriodでＭＴＣ ｄａｔａを受信しなくて済む。ＭＴＣＤは、ＭＴＣ ｄａｔａが同じデータか否かを示す情報を受信して、その情報が、異なるデータであることを示す場合にのみ、ＭＴＣ ｄａｔａを受信すればよい。これによって、ＭＴＣＤは、ＭＴＣ ｄａｔａを選択的に受信すればよくなるので、無駄な受信処理を省くことができ、低消費電力化を図ることができる。
ＭＴＣサービス用データが発生または変更したかどうかを通知するための情報を、mtc-dataNotificationPeriod内で断続的あるいは周期的に通知してもよい。そのときの周期は、ＭＴＣデータ繰返し周期（mtc-dataRepetitionPeriod）としてもよい。ＭＴＣＤは、ＭＴＣサービス用データが発生または変更したかどうかを通知するための情報を、mtc-dataRepetitionPeriod毎に受信しなくてもよく、mtc-dataNotificationPeriod内で１回受信すればよい。
図４１（ｂ）には、ＭＴＣサービス用データが発生または変更したかどうかを通知するための情報を断続的に通知する場合を併せて示している。各無線フレームでのサブフレーム構成は同じとするとよい。ＭＴＣサービス用データが発生または変更したかどうかを通知するための情報は、図４１（ｂ）において参照符号「４０００」で示されるように、たとえばMTC-notificationOffsetと、MTC-dataNotificationPeriodから導出される無線フレームと、MTC-notificationSFindexで示されるサブフレームとから、断続的に送信される。所定の期間だけ断続的に送信されるとしてもよいし、所定の回数だけ断続的に送信されるとしてもよい。所定の期間、あるいは所定の回数は、ｅＮＢからシステム情報として報知されるようにしてもよい。ＭＴＣサービス用データが発生または変更したかどうかを通知するための情報の無線リソースの構成と同じシステム情報として報知されるようにしてもよい。
これによって、ＭＴＣＤが、ＭＴＣサービス用データが発生または変更したかどうかを通知するための情報を受信できない場合が生じたとしても、続く情報を受信することで、ＭＴＣ ｄａｔａが発生または変更したか否かを認識することが可能となる。これによって、ＭＴＣＤの受信誤差を低減することが可能となる。
MTC information notificationは、ＭＴＣグループ毎に設けてもよい。例えば、ＰＤＣＣＨ上に、ＭＴＣサービス用データが発生または変更したかどうかを通知するための情報用の情報をｎビットとして、２のｎ乗（２n）の値が各ＭＴＣグループに対応するようにしておいてもよい。
ｎの値、およびｎの値とＭＴＣグループ識別子との対応関係は、システムとして決められていてもよいし、ＴＡ毎あるいはセル毎に決められていてもよい。ｎの値、およびｎの値とＭＴＣグループ識別子との対応関係は、静的に、例えば予め規格によって決められていてもよい。また、準静的に決められていてもよい。例えば、ＴＡ毎あるいはセル毎の値がシステム情報としてｅＮＢから傘下の移動端末に報知されるようにしてもよい。また、ＭＴＣグループの識別子として、実施の形態２の変形例１で開示した、システムにおけるＭＴＣグループの識別子、ＴＡにおけるＭＴＣグループの識別子、セルにおけるＭＴＣグループの識別子などを用いる方法を適用してもよい。
ＭＴＣグループ毎にＭＴＣ ｄａｔａを送信する場合は、ＭＴＣグループ毎のＲＮＴＩを設けて、各ＭＴＣグループのＭＴＣ ｄａｔａの無線リソース割当情報にマスクしてＰＤＣＣＨにマッピングしてもよい。このようにすることによって、ＭＴＣＤは、自局の属するＭＴＣグループのＲＮＴＩを用いて、ＭＴＣ ｄａｔａの割当て情報およびＭＴＣ ｄａｔａを受信することが可能となる。これによって、他のＭＴＣグループのＭＴＣ ｄａｔａの割当て情報およびＭＴＣ ｄａｔａを受信しないようにすることができる。したがって、ＭＴＣグループ毎のＭＴＣ ｄａｔａの送受信が可能となるので、ＭＴＣＤの受信消費電力の削減が可能となる。
ＭＴＣＤ毎にＭＴＣ ｄａｔａが異なるような場合は、ＭＴＣＤ毎のＭＴＣ ｄａｔａを個別チャネルに割当てるようにすればよい。例えば、ある１つのＭＴＣＤ向ＭＴＣ ｄａｔａをＤＴＣＨにマッピングし、ＭＴＣＤ毎にマルチプレクス処理してＤＬ−ＳＣＨにマッピングする。マルチプレクス処理が必要でない場合は、マルチプレクス処理を省略してもよい。ＤＬ−ＳＣＨは、従来どおり、ＰＤＳＣＨにマッピングする。ＭＴＣＤ毎に上り制御チャネルの送信が可能な場合は、ＭＡＣ層においてＭＴＣ ｄａｔａについてＨＡＲＱが行われるようにしてもよい。
セル傘下の全ＭＴＣＤに対して、同じＭＴＣ ｄａｔａを送信するような場合には、ＭＴＣ ｄａｔａを共通チャネルに割当てるようにすればよい。例えば、共通チャネルのロジカルチャネルをｍｔｃ−ＣＴＣＨとする。ｍｔｃ−ＣＴＣＨは、トランスポートチャネルＤＬ−ＳＣＨにマッピングされ、ＰＤＳＣＨにマッピングされるようにすればよい。ＭＴＣ−ＣＴＣＨの場合、ＭＴＣＤ毎のＨＡＲＱを行うことができないので、ＨＡＲＱは行わないようにするとよい。
ＭＴＣグループ毎にＭＴＣ ｄａｔａが異なり、ＭＴＣグループ内では同じＭＴＣ ｄａｔａであるような場合には、ＭＴＣ ｄａｔａをＭＴＣグループ毎のチャネルに割当てるようにすればよい。例えば、ＭＴＣグループ毎のロジカルチャネルをｍｔｃ−ＴＣＨとし、ある１つのＭＴＣグループ向ＭＴＣ ｄａｔａをｍｔｃ−ＴＣＨにマッピングし、ＭＴＣグループ毎にマルチプレクス処理してＤＬ−ＳＣＨにマッピングする。マルチプレクス処理が必要でない場合は、マルチプレクス処理を省略してもよい。ＤＬ−ＳＣＨは、従来どおりＰＤＳＣＨにマッピングする。ＭＴＣグループ毎のチャネルの場合、ＭＴＣＤ毎のＨＡＲＱを行うことができないので、ＨＡＲＱは行わないようにするとよい。
以上のようにすることによって、ＭＴＣＤ毎に、ＭＴＣＤに対する下りデータを送信する必要が無くなるので、ＭＴＣサービス用下りデータ送信用の無線リソースを大幅に削減することが可能となる。
また、ＭＴＣグループ毎に、ＭＴＣ ｄａｔａ用無線リソース構成と、ＭＴＣサービス用データが発生したかどうかを通知するための情報の無線リソース構成とが設定されるようにしてもよい。すなわち、ＭＴＣグループ毎に無線リソース構成が異なるようにしてもよい。ＭＴＣグループ毎の無線リソース構成は、システム情報によって、ｅＮＢ傘下の移動端末に報知されるようにすればよい。全ＭＴＣグループの無線リソース構成がＭＴＣグループ識別子と対応づけられて、同一システム情報ブロック（ＳＩＢ）に含まれるようにしてもよい。こうすることによって、ＭＴＣグループ毎のＭＴＣサービスに応じた無線リソース構成を設定できる。したがって、ＭＴＣサービスに応じて柔軟に無線リソース構成を設定できるので、無線リソースの使用効率を向上させることが可能となる。
ＭＴＣサービス用データが発生したかどうかを通知するための情報の周期（mtc-dataNotificationPeriod）について、ＭＴＣグループ毎の値は、互いに倍数あるいは約数となるように設定されるとよい。これによって、複数のＭＴＣグループに属するＭＴＣＤが受信を必要とするタイミングを揃えることが可能となる。したがって、ＭＴＣＤの消費電力を削減することが可能となる。
ＭＴＣ ｄａｔａ用無線リソースの周期（mtc-dataModificationPeriod）も、ＭＴＣサービス用データが発生したかどうかを通知するための情報と同様に、ＭＴＣグループ毎の値が、互いに倍数あるいは約数となるように設定されるとよい。これによって、同様の効果が得られる。
実施の形態９ 変形例１．
本実施の形態では、ＭＴＣサービス用下りデータであるＭＴＣ ｄａｔａのための無線リソースを周期的に設け、ある所定の期間、ＭＴＣ ｄａｔａを繰返し送信する。本変形例では、ＭＴＣ ｄａｔａの送信を、所定の期間経過後にオフ、すなわち停止する。
図４２は、ＭＴＣ ｄａｔａの送信を所定の期間経過後にオフする場合の具体例について説明する図である。図４２（ａ）は、ＭＴＣサービス用下りデータの送信設定（ＭＴＣ ｄａｔａ Ｃｏｎｆｉｇ）を示す図であり、図４２（ｂ）は、ＭＴＣサービス用データが発生したかどうかを通知するための情報の送信設定（ＭＴＣ ｄａｔａ Ｎｏｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ Ｃｏｎｆｉｇ）を示す図である。
図４２（ｂ）に示す、ＭＴＣサービス用データが発生したかどうかを通知するための情報であるMTC information notificationの無線リソースの構成は、前述の図４１（ｂ）で示した構成と同じとする。図４２（ａ）に示す、ＭＴＣサービス用下りデータであるＭＴＣ ｄａｔａのための無線リソースの構成は、前述の図４１（ａ）で示した構成と一部を異にする。異なる部分について説明する。
本変形例では、MTC-dataModificationPeriod内で、ＭＴＣ ｄａｔａが送信される期間と、ＭＴＣ ｄａｔａが送信されない期間とを設ける。例えば、ＭＴＣ ｄａｔａが送信される期間をMTC-dataTransPeriodとする。MTC-dataTransPeriodで、ＭＴＣ ｄａｔａが周期MTC-dataRepetitionPeriodで繰り返し送信される。MTC-dataTransPeriod以降は、次のMTC-dataModificationPeriodまで、ＭＴＣ ｄａｔａは送信されず、送信オフされる。
ＭＴＣ ｄａｔａが送信されない期間は、ＭＴＣ ｄａｔａ用の無線リソースを確保せずに、他の通信のために用いてもよい。
ＭＴＣ ｄａｔａが送信される期間と、ＭＴＣ ｄａｔａが送信されない期間とを設ける他の例として、ＭＴＣ ｄａｔａが繰り返し送信される回数としてもよい。例えば送信回数をｎとする。この場合、ＭＴＣ ｄａｔａは、MTC-dataReprtitonPeriodの周期で繰り返し送信されるので、ＭＴＣ ｄａｔａが送信される期間は、ｎ＊MTC-dataReprtitonPeriodとなる。
ＭＴＣ ｄａｔａが送信される期間は、本実施の形態で開示したMTC information notificationが繰り返し送信される期間または回数以上に設定するとよい。こうすることによって、ＭＴＣＤは、ＭＴＣ ｄａｔａが発生または変更しているか否かを、どのＭＴＣ information notificationを受信して認識したとしても、少なくとも１回はＭＴＣ ｄａｔａを受信することが可能となる。
ＭＴＣ ｄａｔａが送信される期間と、ＭＴＣ ｄａｔａが送信されない期間とは、ｅＮＢからシステム情報として報知されるようにしてもよい。ＭＴＣサービス用下りデータであるＭＴＣ ｄａｔａのための無線リソースの構成と同じシステム情報として報知されるようにしてもよい。ＭＴＣ ｄａｔａが送信される期間と、ＭＴＣ ｄａｔａが送信されない期間とは、両方を通知しなくてもよく、どちらか一方だけでもよい。MTC-dataModificationPeriodから導出可能である。また、ＭＴＣ ｄａｔａが送信される期間ではなく、MTC information notificationが繰り返し送信される期間との差分値を通知するようにしてもよい。
本変形例で開示した方法とすることによって、ｅＮＢは、同じＭＴＣ ｄａｔａを必要以上に送信する必要がなくなる。これによって、Ｕｕインタフェース上の下りデータ情報量を削減することが可能となるので、多数のＭＴＣＤが存在する場合の下りデータ送信の混雑を低減することが可能となる。また、ＭＴＣ ｄａｔａの送信をオフしている期間は、無線リソースを他の通信のために割当てることが可能となる。したがって、システムとしてのデータ送信情報量およびデータ送信スピードを増大させることが可能となる。
実施の形態９ 変形例２．
実施の形態９および実施の形態９の変形例１では、ＭＴＣサービス用下りデータであるＭＴＣ ｄａｔａを送信するために、ＭＴＣ用の論理制御チャネルを用いない方法とした。一例として、報知情報でＭＴＣサービス用下りデータの無線リソース構成を報知し、MTC information notificationをＰＤＣＣＨ上に設けて、ＭＴＣ ｄａｔａが発生または変更されたかどうかを通知する方法とした。ＭＴＣＤは、MTC information notificationを受信して、ＭＴＣ ｄａｔａの存在を認識した場合、報知情報のＭＴＣサービス用下りデータの無線リソース構成に従って、ＭＴＣ ｄａｔａを受信するようにした。
本変形例では、ＭＴＣ用の制御チャネル（以下「ＭＴＣ制御チャネル」という場合がある）を設ける構成とする。ＭＴＣ用の制御チャネルに、全ＭＴＣグループのＭＴＣ ｄａｔａの無線リソースの構成情報をマッピングする。ＭＴＣ用の制御チャネルは、ＭＴＣＤ毎の個別チャネルではなく、共通チャネルとするとよい。ＭＴＣ用の制御チャネルがマッピングされる無線リソースの構成は、システム情報としてｅＮＢから傘下の移動端末に報知される。
ＭＴＣ用の制御チャネルがマッピングされる無線リソースの構成の具体例としては、MTC information notificationの無線リソース構成と同様の構成とすればよい。ＭＴＣ用の制御チャネルがマッピングされる無線リソースを周期的とし、その周期と、無線フレームを決めるためのオフセット値と、サブフレームを決めるためのサブフレーム番号あるいはサブフレームアロケーションとを設けるとよい。
また、ＭＴＣ用の制御チャネル用に特別なＲＮＴＩ、例えば、MTC-control-RNTIを設けて、ＭＴＣ用の制御チャネルの物理リソースの割当て情報をＲＮＴＩでマスクしてＰＤＣＣＨにマッピングしてもよい。これによって、ＭＴＣＤは、ＲＮＴＩを用いて割当て情報を検出することによって、ＭＴＣ用の制御チャネルを受信することが可能となる。
ＭＴＣＤは、ｅＮＢから報知されたＭＴＣ制御チャネルの無線リソース構成の情報に従ってＭＴＣ制御チャネルを受信し、自局の属するＭＴＣグループのためのＭＴＣサービス下りデータの構成情報を受信する。ＭＴＣＤは、ＭＴＣサービス用下りデータの構成情報に従ってＭＴＣ ｄａｔａを受信すればよい。こうすることによって、ＭＴＣＤは、ＭＴＣグループ毎に送信されるＭＴＣ ｄａｔａを受信することが可能となる。
ＭＴＣ用の制御チャネルにＭＴＣグループのＭＴＣ ｄａｔａの無線リソースの構成情報をマッピングするようにしたので、ＭＴＣサービス用下りデータの無線リソース構成を報知情報として報知する必要が無くなる。これによって、報知情報を削減することができる。この効果は、サポートするＭＴＣグループ数が増加したときに、より顕著になる。
前記の具体例では、ＭＴＣ用の制御チャネルに、全ＭＴＣグループのＭＴＣ ｄａｔａの無線リソースの構成情報をマッピングするようにしたが、これに加えて、実施の形態９および実施の形態９の変形例１で開示した、ＭＴＣサービス用データが発生または変更したかどうかを通知するMTC information notificationの構成情報を含めてマッピングしてもよい。
ＭＴＣＤは、ｅＮＢから報知されたＭＴＣ制御チャネルの無線リソース構成の情報に従ってＭＴＣ制御チャネルを受信し、自局の属するＭＴＣグループのためのＭＴＣサービス用下りデータの構成情報とともに、MTC information notificationの構成情報を受信する。
ＭＴＣＤは、MTC information notificationの構成情報に従って、MTC information notificationを受信し、ＭＴＣ ｄａｔａが発生または変更したかどうかを認識する。ＭＴＣ ｄａｔａが発生または変更したことを認識したＭＴＣＤは、ＭＴＣ制御チャネルにマッピングされた自局の属するＭＴＣグループのＭＴＣ ｄａｔａの構成情報に従って、ＭＴＣ ｄａｔａを受信すればよい。
こうすることによって、ＭＴＣＤは、ＭＴＣグループ毎に送信されるＭＴＣ ｄａｔａの発生または変更を認識した上で、ＭＴＣ ｄａｔａを受信することが可能となる。これによって、ＭＴＣＤにおいて、ＭＴＣ ｄａｔａを受信するための無駄な受信処理を省くことが可能となるので、低消費電力化を図ることが可能となる。
実施の形態１０．
多数のＭＴＣＤが一斉に上りＲＡＣＨを送信する場合がある。例えば、一旦電源がオフされた、すなわち切られた後に、電源がオンされた、すなわち入れられた場合のアタッチ処理がある。これは、電源オフ時にデタッチ処理を行うように設定されている場合が多いためである。
ＭＴＣサービスとして、多数のＭＴＣＤの電源オン時刻が同じになるように設定されている場合、一斉にアタッチ処理が発生する。アタッチ処理は、上りＲＡＣＨプロシージャから始まる。一斉に多数のＭＴＣＤのアタッチ処理が生じるのを回避する方法として、ＭＴＣＤが電源オフ時にデタッチ処理を行わないようにしてもよい。しかし、デタッチ処理を行わないと、上位ノードのリソースがリザーブされたままとなってしまう。
ＭＴＣＤは、電源がオフされてから次の通信まで、長時間間隔が空くことが想定される。したがって、上位ノードのリソースがリザーブされた状態が長時間続くことは、無駄であり、使用効率が悪い。この対策として、非特許文献１３に、ＭＴＣＤからのデタッチ処理が無い場合でも、上位ノードによって、デタッチ処理を行うようにすることが記載されている。非特許文献１３には、具体的な動作については記載されていない。
ここで、ＭＴＣＤからのデタッチ処理が無い場合に、上位ノードによってデタッチ処理を行う方法の具体的な動作の一例を開示する。たとえば、ＭＴＣＤがアタッチ処理後に上りデータを送信した場合、ＭＴＣＤからの上りデータの送信終了後、上位ノードによってデタッチ処理が行われ、上位ノードのリソースが解放される。これによって、ＭＴＣＤは、デタッチ処理を行う必要が無いので、上りデータの送信終了後には、電源をオフすることが可能である。
しかし、上位ノードによってデタッチ処理が行われた場合、ＭＴＣＤによる次の上りデータ送信までの期間が短時間であったとしても、ＭＴＣＤは、次の上りデータ送信のときに、アタッチ処理を必ず行う必要が生じてしまう。これは、上りＲＡＣＨの増大につながる。また、上位ノードによってデタッチ処理が行われた場合、ＭＴＣＤは、次の上りデータ送信時あるいは電源オン時に、アタッチ処理が必要であるか否かが不明になるという問題が生じる。
本実施の形態では、これらの問題を解消し、上りＲＡＣＨの増大による上り混雑を回避する方法について開示する。本実施の形態では、ＭＴＣＤが送信するときにアタッチ処理が必要か否かに関する情報（以下「アタッチ要否情報」という場合がある）を設けて、予め上位ノードがＭＴＣＤに通知する。ＭＴＣＤが電源オンしたときにアタッチ処理が必要か否かに関する情報としてもよい。
アタッチ要否情報をＭＴＣＤに通知する上位ノードの具体例として、以下の（１）〜（３）の３つを開示する。（１）ＭＭＥ、（２）ＳＧＳＮ、（３）ＨＳＳ。また、アタッチ要否情報をＭＴＣＤに通知する上位ノードと、自動的にデタッチ処理を起動する上位ノードとを同じとしてもよい。
アタッチ要否情報の通知方法の具体例として、以下の（１）〜（４）の４つを開示する。（１）ＭＴＣＤからの最初のアタッチ処理の際に通知する。（２）上位ノードからＭＴＣＤへ次の送信時間あるいは電源オン時間を通知する際に通知する。（３）ＭＴＣＤからのＴＡＵ処理の際に通知する。（４）ＭＴＣＤからのサービスリクエスト処理の際に通知する。例えば、ＭＭＥが、ＭＴＣＤからの最初のアタッチ処理の際に通知する場合、ＭＭＥは、アタッチ要否情報を、Ｓ１シグナリング上のアタッチアクセプトメッセージに含めて、ｅＮＢに対して通知する。アタッチ要否情報を受信したｅＮＢは、アタッチ要否情報を、ＲＲＣ接続リコンフィグレーションメッセージに含めてＭＴＣＤに対して通知する。これに限らず、ｅＮＢからＭＴＣＤに対して送信されるアタッチ完了メッセージに含ませるようにしてもよい。
ＭＴＣＤが送信する際あるいは電源オンした際にアタッチが必要か否かに関する情報、すなわちアタッチ要否情報の具体例として、以下の（１），（２）の２つを開示する。（１）アタッチが必要か否かを判断するための閾値、（２）アタッチが必要か否かのインジケータ。
アタッチ要否情報を、アタッチが必要か否かを判断するための閾値とした場合の具体例を開示する。ＭＴＣＤの上りデータ送信終了後から次の送信までの時間に閾値を設ける。例えば閾値をTh-attachとする。ＭＴＣＤの上りデータ送信終了後から次の送信までの時間がTh-attach以上である、またはTh-attachよりも大きい場合、ＭＴＣＤはアタッチを行う。ＭＴＣＤの上りデータ送信終了後から次の送信までの時間がTh-attach以下である、またはTh-attachよりも小さい場合、ＭＴＣＤはアタッチを行わない。アタッチが必要か否かを判断する主体は、ＭＴＣＤとするとよい。ＭＴＣＤが、閾値と次の上りデータ送信までの時間とによって判断するとよい。
アタッチ要否情報を、アタッチが必要か否かのインジケータとした場合の具体例を開示する。例えば、アタッチ要否情報を１ビットとし、「１」の場合は次の上りデータ送信の際にアタッチを行い、「０」の場合は次の上りデータ送信の際にアタッチを行わない、とする。アタッチが必要か否かを判断する主体は、上位ノードとするとよい。例えば、上位ノードが、ＭＴＣＤの次の上りデータ送信時間を認識している場合に、該ＭＴＣＤの次の上りデータ送信時間をもとに、アタッチが必要か否かを判断するとよい。
ＭＴＣＤが送信する際あるいは電源オンした際にアタッチが必要か否かに関するアタッチ要否情報として、アタッチが必要か否かを判断するための閾値を用いた場合、閾値を静的に決めておいてもよい。例えば予め規格として決めておいてもよい。このように静的に決めておくことによって、ＭＴＣＤへの通知が不要となるので、シグナリング量の削減効果が得られる。
上位ノードは所定の条件に従って、リソースを解放する。所定の条件の具体例として、以下の（１），（２）の２つを開示する。以下に示す条件は、切断条件に相当する。（１）アタッチが必要か否かを判断するための閾値を超えた場合、（２）ＭＴＣＤの次の上りデータ送信の際にアタッチが必要と判断した場合。
上位ノードのリソースの具体例として、以下の（１）〜（５）の５つを開示する。（１）ＭＴＣＤとｅＮＢとの間の無線制御リンク、（２）ＭＴＣＤとｅＮＢとの間の無線データリンク、（３）ｅＮＢとＳ−ＧＷとの間の無線アクセスベアラ、（４）ＨＳＳ上のＭＴＣＤの登録情報、（５）Ｓ−ＧＷとＰ−ＧＷ間の通信経路設定。これらの１つでもよいし、あるいは複数であってもよい。
図４３は、実施の形態１０における上り混雑回避方法のシーケンスを示す図である。ステップＳＴ３７０１において、ＭＴＣＤは、最初のアタッチ処理を行う。このアタッチ処理として、３ＧＰＰ ＴＳ ２３．４０１ Ｖ９．４．０（以下「非特許文献１５」という）に記載される方法を適用してもよい。アタッチ処理は、ＭＴＣＤからのＲＡＣＨ送信で起動される。この最初のアタッチ処理において、ステップＳＴ３７０２でＭＭＥは、アタッチが必要か否かを判断するための閾値であるTh-attachをＳ１シグナリング上のアタッチアクセプトメッセージに含めてｅＮＢに対して通知する。Th-attachを受信したｅＮＢは、受信した情報をＲＲＣ接続リコンフィグレーションメッセージに含めてＭＴＣＤに対して通知する。ステップＳＴ３７０３において、ＭＴＣＤは、上りデータ送信処理を行う。上りデータ送信処理は、ＭＴＣＤ、ｅＮＢ、ＭＭＥ、ＨＳＳ、Ｓ−ＧＷ（Ｓｅｒｖｉｎｇ ＧＷ）およびＰ−ＧＷ（ＰＤＮ ＧＷ）の一つまたは複数のノードを介して行われる。
ＭＴＣＤは、ステップＳＴ３７０３で上りデータ送信処理を行った後、ステップＳＴ３７０４で電源オフをしてもよい。ステップＳＴ３７０３でＭＴＣＤからの上りデータ送信処理を終了したＭＭＥは、ステップＳＴ３７０５において、前回の上りデータ送信処理からの時間がTh-attach以上であるかどうかを判断する。前回の上りデータ送信処理からの時間がTh-attachよりも小さい場合は、ステップＳＴ３７０５に戻り、再度ステップＳＴ３７０５の判断処理を行う。前回の上りデータ送信処理からの時間がTh-attach以上の場合は、ステップＳＴ３７０６に移行して、ＭＭＥ起動のデタッチ処理を行う。ステップＳＴ３７０７でｅＮＢ、および上位ノードであるＭＭＥ、ＨＳＳ、Ｓ−ＧＷまたはＰ−ＧＷにおいて、デタッチ処理およびリソースの解放処理が行われる。これによって、今までリザーブしていた上位ノードのリソースは解放され、他の移動端末との通信に使用可能となる。
ＭＴＣＤは、ステップＳＴ３７０８において、次の上りデータが発生しているか否かを判断し、発生していない場合はステップＳＴ３７０８に戻って、再度ステップＳＴ３７０８の判断処理を繰返す。次の上りデータが発生している場合は、ステップＳＴ３７１２の判断処理に移行する。ＭＴＣＤがステップＳＴ３７０４で電源をオフしている場合は、ステップＳＴ３７０９で電源をオンし、ステップＳＴ３７１０において、ステップＳＴ３７１１でｅＮＢから報知されるシステム情報を受信する。
ＭＴＣＤがステップＳＴ３７０４で電源をオフしない場合、ステップＳＴ３７１０のシステム情報の受信は、適宜行われるようにすればよい。ＭＴＣＤは、次の上りデータが発生しているか否かを認識するために、ステップＳＴ３７０４で選択的に部分的に電源オフを行うとよい。例えば、前述の図８に示す周波数変換部８０６、変調部８０５、復調部８０８、エンコーダー部８０４およびデコーダー部８０９などの一つまたは複数の部分を電源オフするようにすればよい。上りデータが発生したか否かを、送信データバッファ部８０３、アプリケーション部８０２、プロトコル処理部８０１および制御部８１０のいずれか、あるいは複数の部分で判断すればよい。これによって、消費電力を削減しつつ、次の上りデータの発生の有無を判断可能となる。
また、電源オンの時間が予め設定されているような場合、あるいは予めＭＴＣサーバから通知されているような場合は、ステップＳＴ３７０８の次の上りデータ発生の有無の判断処理を電源オンの後に行うようにしてもよい。これによって、電源オンが次の上りデータ発生の有無で行われるのではなく、予め設定された時間で行われるようにすることが可能となる。
ＭＴＣＤは、ステップＳＴ３７１２において、前回の上りデータ送信処理終了からの時間がTh-attach以上であるかどうかを判断する。ＭＴＣＤは、前回の上りデータ送信処理からの時間がTh-attachよりも小さい場合は、上位ノードがデタッチ処理を起動していないと判断し、ステップＳＴ３７１３のアタッチ処理を行うことなく、ステップＳＴ３７１４で上りデータ送信処理を行う。ＭＴＣＤは、前回の上りデータ送信処理からの時間がTh-attach以上である場合は、上位ノードがデタッチ処理を起動していると判断し、ステップＳＴ３７１３でアタッチ処理を行った後、ステップＳＴ３７１４で上りデータ送信処理を行う。
その後各ノードはＡに戻り、ステップＳＴ３７０４〜ステップＳＴ３７１４までの処理を繰返す。
このように、前回の上りデータ送信処理から所定の時間以上が経過した場合に、上位ノードによってデタッチ処理が行われるようにすることによって、ＭＴＣＤが上りデータ送信処理の終了後に、次の上りデータ送信の際あるいは電源オンの際に必ずアタッチ処理を行うことを無くし、上りＲＡＣＨの増大を抑制することが可能になる。また、前回の上りデータ送信処理から所定の時間以上が経過したか否かによって、ＭＴＣＤは、次の上りデータ送信時あるいは電源オン時に、アタッチ処理が必要か否かを判断できるようになる。これによって、上りＲＡＣＨの増大による上り混雑を回避するとともに、ＭＴＣＤが上りデータ送信を行うことができるという効果が得られる。したがって、Ｈ２Ｈに最適な通信を維持した状態でＭ２Ｍ通信を可能とする通信システムを構築することが可能となる。
前回の上りデータ送信処理から所定の時間以上が経過するか否かは、基地局装置によって移動端末との通信状態が切断されたことが予測される条件である予測条件に相当する。そして、前回の上りデータ送信処理から所定の時間以上が経過することは、予測条件が満足されることを意味する。
アタッチ要否情報は、所定の時間に限らず、ＭＴＣＤが送信する際あるいは電源オンした際にアタッチが必要か否かに関する情報であればよい。同等の効果を得ることが可能となる。
実施の形態１０ 変形例１．
アタッチが必要か否かを判断するための閾値を設けて、それに従ってＭＴＣＤが次の送信あるいは電源オンの際にアタッチが必要か否か判断する場合、次の送信までの時間が閾値以内であったとしても、ＭＴＣＤが他のトラッキングエリア（ＴＡ）に移動した場合など、アタッチ処理、すなわち位置登録処理を行った方がよい場合がある。たとえば他のＴＡに移動した場合、接続される上位ノードが変更になるので、リソースの再設定が必要になるからである。したがって、他のＴＡに移動した場合にアタッチ処理が行われないと、リソースの再設定が行われず、旧ＴＡで接続されたノードのリソースがリザーブされたままとなり、リソースの無駄が生じてしまう。また、新ＴＡでは上位ノードの変更およびリソースの設定が行われず、通信することが不可能になってしまう。
本変形例では、これらの問題を解消するための方法を開示する。ＭＴＣＤの次の送信あるいは電源オンの際にアタッチが必要か否かの判断指標として、所定のセル内か否かを加える。具体例として、ＭＴＣＤが次の送信あるいは電源オンを行った際に選択しているセルが、所定のリストに含まれているか否かを判断指標とするとよい。所定のリストの具体例として、以下の（１）〜（３）の３つを開示する。（１）ＴＡリスト、（２）ＭＴＣサービス毎のセルリスト、（３）ＭＴＣグループ毎のセルリスト。
上位ノードは予め所定のリストをＭＴＣＤに通知する。通知方法は実施の形態１０で開示した、ＭＴＣＤが送信する際あるいは電源オンした際にアタッチが必要か否かに関する情報の通知方法を適用すればよい。
図４４は、実施の形態１０の変形例１における上り混雑回避方法のシーケンスを示す図である。図４４において、前述の図４３に示すステップに対応するステップについては、同一の参照符を付して、共通する説明を省略する。図４４では、ＭＴＣＤが選択したセルがＴＡリストに含まれているか否かを判断指標として加えた場合について示している。
ステップＳＴ３８０１において、ＭＭＥは、ＭＴＣＤからの最初のアタッチ処理の際に、ｅＮＢに対してＴＡリストを通知し、ｅＮＢは、ＭＭＥから通知されたＴＡリストをＭＴＣＤに対して通知する。例えば、ＭＭＥは、ＴＡリストをＳ１シグナリング上のアタッチアクセプトメッセージに含めてｅＮＢに対して通知し、ｅＮＢは、ＴＡリストをＲＲＣ接続リコンフィグレーションメッセージに含めてＭＴＣＤに対して通知する。
ＭＴＣＤは、ステップＳＴ３７０８において、次の上りデータが発生していると判断し、ステップＳＴ３７０９において電源をオンし、ステップＳＴ３７１０においてシステム情報の受信を行った後、ステップＳＴ３８０２において、選択したセルがＴＡリストに含まれるか否かを判断する。ＭＴＣＤは、選択したセルからシステム情報を受信し、受信したシステム情報内のＴＡＣあるいはＴＡＩを受信し、ステップＳＴ３８０１で受信したＴＡリストに、受信したＴＡＣあるいはＴＡＩが存在するか否かを判断する。選択したＴＡＣあるいはＴＡＩがＴＡリストに含まれる場合は、ＭＴＣＤは、前述のステップＳＴ３７１２の処理を行う。選択したＴＡＣあるいはＴＡＩがＴＡリストに含まれない場合は、ＭＴＣＤは、ステップＳＴ３７１２の処理を行うことなく、ステップＳＴ３７１３のアタッチ処理を行うようにする。すなわち、前回の上りデータ送信処理終了からの時間によらず、アタッチ処理を行うようにする。
本変形例で開示した方法とすることによって、ＴＡリスト内のＴＡからＴＡリスト外の他のＴＡに移動した場合の新ＴＡで、上位ノードの変更およびリソースの設定を行うことが可能となり、通信可能となる。また、元のＴＡにおける上位ノードのリソースも解放されるので、無線リソースの使用効率を高めることが可能となる。また、ＴＡリスト内のＴＡからの移動が無い場合は、上りＲＡＣＨの増大による上り混雑を回避するとともに、ＭＴＣＤが上りデータ送信を行うことができるという効果が得られる。
本発明で開示した方法は、ｅＮＢ／ＮＢに限らず、ＨｅＮＢ、ＨＮＢ、ピコｅＮＢ（ＬＴＥ ピコセル（EUTRAN pico cell））、ピコＮＢ（ＷＣＤＭＡ ピコセル（UTRAN pico cell）、ホットゾーンセル用のノード、リレーノード、リモートラジオヘッド（ＲＲＨ）などの、いわゆるローカルノードにも適用できる。ＭＴＣサービスをサポートするローカルノードに、本発明で開示した方法を行うことで、下り混雑および上り混雑による問題およびそれによって生じる問題を回避することが可能となる。
以上の各実施の形態では、ＬＴＥシステム（Ｅ−ＵＴＲＡＮ）を中心に説明したが、本発明の通信システムは、Ｗ−ＣＤＭＡシステム（ＵＴＲＡＮ、ＵＭＴＳ）およびＬＴＥアドヴァンスド（LTE-Advanced）にも適用することが可能である。
この発明は詳細に説明されたが、上記した説明は、すべての局面において、例示であって、この発明がそれに限定されるものではない。例示されていない無数の変形例が、この発明の範囲から外れることなく想定され得るものと解される。
１３０１〜１３０４ ＭＴＣＤ、１３０５ ＮＢ／ｅＮＢ、１３０６ ＳＧＳＮ／ＭＭＥ、１３０７ ＨＬＲ／ＨＳＳ、１３０８ ＭＴＣサーバ、１３０９ ＭＴＣユーザ、１３１０ ＡＰＩ、１３１１〜１３１４ Ｕｕインタフェース、１３１５ ＩｕＰＳ／Ｓ１インタフェース、１３１６ Ｇｒ／Ｓ６ａインタフェース、１３１７ 通信オペレータ領域。

Claims (6)

  1. コアネットワークに接続される基地局装置と、前記基地局装置に無線通信可能に接続される通信端末装置を含む複数の端末装置群とを備える通信システムであって、
    前記基地局装置は、呼出すべき前記通信端末装置に対して、その通信端末装置を表す端末識別子を含むページングメッセージを送信し、
    前記通信端末装置は、その通信端末装置を表す端末識別子を含むページングメッセージを前記基地局装置から受信すると、前記基地局装置との通信を開始し、
    前記ページングメッセージに収容可能な前記端末識別子の最大個数は、前記端末装置群毎に設定されることを特徴とする通信システム。
  2. コアネットワークに接続される基地局装置と、前記基地局装置に無線通信可能に接続される通信端末装置を含む複数の端末装置群とを備える通信システムであって、
    前記基地局装置は、呼出すべき前記通信端末装置に対して、その通信端末装置が呼出されていることを表す呼出し用インジケータを含むページングメッセージを送信し、
    前記通信端末装置は、その通信端末装置が呼出されていることを表す呼出し用インジケータを含むページングメッセージを受信すると、前記基地局装置との通信を開始することを特徴とする通信システム。
  3. コアネットワークに接続される基地局装置と、前記基地局装置に無線通信可能に接続される通信端末装置を含む複数の端末装置群とを備える通信システムであって、
    前記基地局装置は、呼出すべき前記通信端末装置に宛てて、呼出しを通知するページングメッセージを送信し、
    前記通信端末装置は、前記基地局装置から自装置宛の前記ページングメッセージを受信すると、前記基地局装置との通信を開始し、
    異なる端末装置群に含まれる複数の通信端末装置に対して前記ページングメッセージが送信されるとき、前記ページングメッセージは、前記端末装置群毎に、異なる無線フレームを用いて送信されることを特徴とする通信システム。
  4. 前記ページングメッセージは、前記通信端末装置に与えるべきデータを含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の通信システム。
  5. コアネットワークに接続される基地局装置と、前記基地局装置に無線通信可能に接続される通信端末装置を含む複数の端末装置群とを備える通信システムであって、
    前記基地局装置は、前記通信端末装置に対して、前記通信端末装置に与えるべきデータと、前記データが発生したか否かを通知するための情報とを送信することを特徴とする通信システム。
  6. コアネットワークに接続される基地局装置と、前記基地局装置に無線通信可能に接続される通信端末装置を含む複数の端末装置群とを備える通信システムであって、
    前記基地局装置は、前記通信端末装置との間で、予め定める端末側処理が行われた後、予め定める切断条件が満足されると、前記通信端末装置との通信状態を切断し、
    前記通信端末装置は、前記基地局装置によって前記通信端末装置との通信状態が切断されたことが予測される予測条件が満足されると、前記基地局装置との間で通信状態を確立するための処理を行うことを特徴とする通信システム。
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